[发明专利]双面光刻机的对位结构及对位方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光刻技术领域，特别是涉及一种双面光刻机的对位标记结构及对位方法。

背景技术

双面光刻机中可供选择的对准方法有多种，如红外对准、四物镜对准、双掩膜对准及光栅相位对准等。但是，在这些对准方法中，都存在着一定的缺陷。其中，红外对准的不足之处在于：红外显微镜观察条件差，对准精度低，且对准速度慢，生产率低，晶片达到一定厚度时，红外线穿透能力降低，对准很困难，且不能用于不透红外光的晶片曝光；四物镜对准原理的不足之处是：光学系统复杂，设计、装配、调试困难，体积庞大且设备造价高，操作不便，生产率低；双掩膜对准原理的主要缺点是：设备零件要求精度高且复杂，容易因掩膜变形而使曝光分辨率降低；光栅相位对准更是一个非常复杂的系统，它不仅涉及光、机、电、材料、工艺及计算机等多学科理论，而且，光刻机其它诸多子系统的任何一项性能的好坏都有可能影响到对准系统的精度，另外，由于光栅对准要求有自动扫描精密工件台，使得这种对准方式在接近接触式光科技中的应用收到了限制。

正常的曝光都需要预对准和对位，在掩膜版和圆片对上位后才进行曝光，以保证圆片的对位偏差在规范之内。MEMS的双面光刻机EVG620完全手动放置圆片和对位，机台对位精度只有2μm，对位精度比较大；机台误差加上手动对位（使用现有的“+”字标记），做出来的产品对位偏差较大，很多时候满足不了产品，经常需要返工。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种双面光刻机的对位标记结构及对位方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对位精度更小的双面光刻机的对位标记结构及对位方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种双面光刻机的对位结构，所述对位结构包括“+”字型的主对位标记及若干对称设于主对位标记上下左右的辅助对位标记，所述“+”字型的主对位标记由水平主对位标记和垂直主对位标记垂直交叉形成，所述辅助对位标记为阶梯状，每个辅助对位标记由若干宽度相同、长度成等差数列的长方形组成。

作为本发明的进一步改进，所述辅助对位标记设置为八个，主对位标记上下左右分别设有两个辅助对位标记，所述两个辅助对位标记沿水平主对位标记或垂直主对位标记的对称轴线对称设置。

作为本发明的进一步改进，所述每个辅助对位标记中的相邻的两个长方形有一条边在同一条直线上，且同一个辅助对位标记中所有长方形的与长垂直的对称轴线为同一条直线。

作为本发明的进一步改进，所述主对位标记的水平主对位标记和垂直主对位标记均为长方形，长度均设为100μm，宽度均设为20μm。

作为本发明的进一步改进，所述辅助对位标记中长方形的宽度设为10μm，长度为公差等于2μm的等差数列。

作为本发明的进一步改进，所述辅助对位标记中长度最小的长方形与主对位标记的水平距离或垂直距离最大，且辅助对位标记中长方形的最小长度设为8μm。

作为本发明的进一步改进，所述辅助对位标记与主对位标记的水平距离或垂直距离设为40μm，相邻的两个辅助对位标记的水平距离或垂直距离设为8μm。

相应地，一种双面光刻机中对位结构的对位方法，所述方法包括：

S1、通过CCD成像系统获取静态掩膜版上的左右两个对位结构，并通过图像采集系统采集图像数据并通过计算机进行对位结构的处理、定位及显示，其中，所述对位结构包括“+”字型的主对位标记及若干对称设于主对位标记上下左右的辅助对位标记，所述“+”字型的主对位标记由水平主对位标记和垂直主对位标记垂直交叉形成，所述辅助对位标记为阶梯状，辅助对位标记由若干宽度相同、长度成等差数列的长方形组成；

S2、将圆片放置于掩膜版上，调节圆片的位置，使圆片上的左右两个对位结构与掩膜版上的左右两个对位结构重合，完成圆片的正面曝光；

S3、翻转圆片放置于掩膜版上，调节圆片的位置，使圆片上的左右两个对位结构与计算机中记录的掩膜版上左右两个对位结构重合，完成圆片的背面曝光。

本发明的有益效果是：本发明通过采用“+”字型的主对位标记与主对位标记上下左右的辅助对位标记进行对位，有利于肉眼分辨对位位置，提供了对位精度，减少手动对位引起的误差，提高了生产效率。

附图说明