[发明专利]一种用于对准掩膜和硅片的相关位置的方法及实现该方法的装置

权利要求书

1、一种对准掩膜与硅片的相关位置的方法，当制作在上述掩膜上的电路图形转印到上述硅片上时，掩膜与硅片面对面安置，对准是在与它们相对面的法线方向相垂直的方向上进行的，其特征为包括下列步骤：

在上述掩膜上制作一光栅图形作为对准标记；

在上述硅片上制作一方格棋盘形光栅图形作为对准标记；

使检测光源发射的光束投射到上述硅片的上述方格棋盘形光栅图形上；

把在上述方格棋盘形光栅图形处发生衍射的衍射光束传输到上述掩膜的上述光栅图形上；

检测透射过上述掩膜的光栅图形时所产生的衍射光束；以及

按照被检测的衍射光强度来调整上述掩膜和上述硅片之间的相关位置。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将一个允许衍射光束通过的光学透镜系统安置在上述掩膜和上述硅片之间。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在传输衍射光束的过程中，由方格棋盘形光栅图形所衍射的光束被一个空间滤光反射镜选择后被引导到上述掩膜的上述光栅图形上。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：安置在上述掩膜和上述硅片之间使衍射光束通过的上述光学系统，是用来转印电路图形的光学投影系统。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：对准上述掩膜和上述硅片所用的光的波长不同于用于转印电路图形的上述光学投影系统所用的光波长。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在投射光束中所用的上述光源是激光器。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在上述掩膜上制作的上述光栅图形是光透射型，而制作在上述硅片上的上述方格棋盘形光栅图形是反射型。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在传输衍射光束的过程中，由方格棋盘形光栅图形所衍射的光束被空间滤光反射镜选择后被引导到上述掩膜的上述光栅图形上，在检测衍射光束的过程中，由掩膜的光栅图形所衍射的第O级二次衍射光的强度被检测。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述方格棋盘形光栅图案是由多个正方块拼接而面的。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述方格棋盘形光栅图案是由多个长方块拼接而成的。

11、一个使用如权利要求1所述方法的用以对准掩膜与硅片的相关位置的装置，当上述掩膜上的电路图形转印到上述硅片上时，掩膜与硅片是面对面安置的，对准是在与它们的相对面的法线相垂直的方向上进行的。

其特征为包括：

一个光栅图形，作为对准标记制作在上述掩膜上;

一个方格棋盘形光栅图形，作为对准标记制作在上述硅片上;

一个产生检测用光的光源;

用以检测光束的检测装置，被检光束系由上述光源发出的并且在上述掩膜的上述光栅图形处和在上述硅片的上述方格棋盘形光栅图形处发生衍射;以及

依照被检光束的强度来调整上述掩膜和上述硅片的相关位置的调节装置。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于一个允许衍射光束通过的光学透镜系统被安置在上述掩膜和上述硅片之间。

13、根据权利要求11所述的装置，其特征为还包括用以对上述硅片的上述方格棋盘形光栅图形所衍射的光束进行选择的装置。

14、根据权利要求13所述的装置，其特征在于：上述用以选择由上述硅片的上述方格棋盘形光栅图形所衍射的光束的装置包括一空间滤光反射镜。

15、根据权利要求13所述的装置，其特征在于：上述用以选择由上述硅片的上述方格棋盘形光栅图形所衍射的光束的装置包括一半反射镜和一全反射镜。

16、根据权利要求12所述的装置，其特征在于：上述光学系统是用于转印电路图形的光学投影系统，该系统安置在上述掩膜与上述硅片之间并允许衍射光束通过。

17、根据权利要求11所述的装置，其特征在于上述光源是激光器。

18、根据权利要求11所述的装置，其特征在于：在上述掩膜上制作的上述光栅图形是光透射型的，而在上述硅片上制作的上述方格棋盘形光栅图形是反射型的。