对准系统及消除对准系统的电子噪声的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种对准系统及消除对准系统的电子噪声的方法，通过开启所述对准光源照射位于掩模或掩模基准板上的掩模标记，透射光照射位于工件台基准板上的参考标记中的部分标记形成对准信号通道，所述对准信号通道的对准信号用于获取对准位置，所述参考标记中透射光未照射到的标记形成参考通道，由于参考通道与对准信号通道中电子噪声存在的相关性，利用所述参考通道的暗电流信号消除对准信号通道中的电子噪声，降低了信噪比，提高了对准信号的质量及对准系统的对准精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种对准系统及消除对准系统的电子噪声的方法。
技术介绍
在半导体芯片(IC)集成电路制造过程中，一个完整的芯片通常需要经过多次光刻曝光才能完成制作。除了第一次光刻外，其余层次的光刻在曝光前都要将当前层的图形与前一层曝光留下的图形进行精确定位，这样才能保证每一层图形之间有正确的相对位置，即套刻精度。套刻精度是投影光刻机的主要技术指标之一，通常套刻精度为光刻机分辨率指标的1/3～1/5，对于100纳米的光刻机而言，套刻精度指标要求小于35nm。此外，套刻精度还受掩模与硅片之间的对准精度的影响，随着集成电路的特征尺寸(CD)要求越来越小，使得对于掩模与硅片之间的对准精度要求变得更加严格，如当CD尺寸为90nm时，要求10nm或更小的对准精度。掩模与硅片之间的对准可采用掩模对准加硅片对准的方式，即以工件台基准板标记为桥梁，建立掩模标记和硅片标记之间的位置关系。对准的基本过程为：首先通过对准系统，实现掩模标记与工件台基准板标记之间的对准，然后利用硅片对准系统，完成硅片标记与工件台基准板标记之间的对准，进而间接实现硅片标记与掩模标记之间对准。中国专利CN200910045415.X、CN200810036910.X、CN200810036911.4等公开了用于实现第一物件(位于掩模或掩模基准版上的透射式标记)相对于第二物件(位于工件台基准板上的参考标记)的位置关系的对准系统或对准标记。在该对准系统的对准标记(透射式标记和参考标记)中，通常包括归一化标记和分支标记。具体请参考图1，其为对准系统中掩模标记的示意图。如图1所示，掩模标记中用于归一化级光光强的子标记为归一化标记2；对准标记中用于精对准的子标记为分支标记1。影响对准系统的对准精度的因素很多，主要是对准系统的对准光源所引入的噪声。对于对准系统的对准光源所引入的噪声在专利CN201010250440.4、CN201210553094.6均提供了改进与提高的方法，从而使得对准光源波动引入的噪声得以消除。实际上，影响对准系统的对准精度的因素除对准系统的对准光源所引入的噪声之外，还包括对准系统中的电子噪声。请参考图2，其为对准系统中对准电路的原理图。如图2所示，所述对准电路包括：前置放大单元、低通滤波单元、增益放大单元、高通滤波单元、及模数转换单元。通过对图2的分析可知，电子噪声主要来源于前置放大的环节，在该环节中，电子噪声源于前置反馈电阻热噪声、参考电压噪声、泄漏电流引入的散粒噪声等。显然，消除电子噪声，能够有效的提高与硅片之间的对准精度。现有技术中消除电子噪声的方法有很多种，如良好的电子屏蔽、更好更优良的电子元器件、优化的电路设计、以及更为稳定的电源提供参考电压等。但是事实证明，即便是采用上述方法进行处理后，电子噪声的消除情况不够理想，通常会有50bit(16位A/D转换)左右的电子噪声未被消除，该量级的电子噪声将导致约1nm的对准误差。消除电子噪声以提高对准系统的对准精度势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种消除对准系统的电子噪声的方法，以解决使用现有技术中消除电子噪声的方法不能彻底消除电子噪声，导致对准系统存在对准误差，对准精度下降，使得套刻精度下降的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种对准系统，所述对准系统包括对准光源、位于掩模或掩模基准板上的掩模标记和位于工件台基准板上的参考标记，开启所述对准光源照射掩模标记，透射光照射所述参考标记中的部分标记形成对准信号通道，所述对准信号通道的对准信号用于获取对准位置，所述参考标记中透射光未照射到的标记形成参考通道，所述参考通道的暗电流信号用于消除对准信号通道中的电子噪声。可选的，在所述对准系统中，所述掩模标记包括两个分支标记和一个归一化标记，所述参考标记包括四个分支标记和一个归一化标记。可选的，在所述对准系统中，所述参考标记中透射光照射的部分标记为两个分支标记和一个归一化标记。可选的，在所述对准系统中，采用参考标记中透射光未照射到的一个标记形成的参考通道的暗电流信号，来消除对准信号中的电子噪声。可选的，在所述对准系统中，采用参考标记中透射光未照射到的所有标记形成的参考通道的暗电流信号进行平均后，来消除对准信号中的电子噪声。可选的，在所述对准系统中，所述消除对准信号通道中的电子噪声为： S align ' = S align - S ref S align , dark S ref , dark ]]>其中，Salign为所述对准信号，S′align为消除电子噪声后的对准信号，Sref为所述暗电流信号，Salign,dark为对准信号通道的平均暗电流值，Sref,dark为参考通道的平均暗电流值。可选的，在所述对准系统中，通过在开启所述对准光源之前，对所述对准信号通道和参考通道进行采样，然后求各通道的平均值，来获得所述参考通道的平均暗电流值和对准信号通道的平均暗电流值。可选的，在所述对准系统中，通过在对准过程中，对各通道均未受到对准光源的光强照射的信号区域，求取所述区域内的信号的平均值，来获得所述参考通道的平均暗电流值和对准信号通道的平均暗电流值。相应的，本专利技术还提供一种消除对准系统的电子噪声的方法，所述消除对准系统的电子噪声的方法为：开启所述对准光源照射位于掩模或掩模基准板上的掩模标记，透射光照射位于工件台基准板上的参考标记中的部分标记形成对准信号通道，所述对准信号通道的对准信号用于获取对准位置，所述参考标记中透射光未照射到的标记形成参考通道，所述参考通道的暗电流信号用于消除对准信号通道中的电子噪声。可选的，在所述消除对准系统的电子噪声的方法中，所述消除对准信号通道中的电子噪声为： S align ' = S align - S ref S align , dark S ref , dark ]]>其中，Salign为所述对准信号，S′align为消除电子噪声后的对准信号，Sref为所述暗电流信号，Salign,dark为对准信号通道的平均暗电流值，Sref,dark为参考通道的平
均暗电流值。可选的，在所述消除对准系统的电子噪声的方法中，通过在开启所述对准光源之前，对所述对准信号通道和参考通道进行采样，然后求各通道的平均值，来获得所述参考通道的平均暗电流值和对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对准系统，包括对准光源、位于掩模或掩模基准板上的掩模标记和位于工件台基准板上的参考标记，其特征在于，开启所述对准光源照射掩模标记，透射光照射所述参考标记中的部分标记形成对准信号通道，所述对准信号通道的对准信号用于获取对准位置，所述参考标记中透射光未照射到的标记形成参考通道，所述参考通道的暗电流信号用于消除对准信号通道中的电子噪声。

【技术特征摘要】
1.一种对准系统，包括对准光源、位于掩模或掩模基准板上的掩模标记和位于工件台基准板上的参考标记，其特征在于，开启所述对准光源照射掩模标记，透射光照射所述参考标记中的部分标记形成对准信号通道，所述对准信号通道的对准信号用于获取对准位置，所述参考标记中透射光未照射到的标记形成参考通道，所述参考通道的暗电流信号用于消除对准信号通道中的电子噪声。2.如权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述掩模标记包括两个分支标记和一个归一化标记，所述参考标记包括四个分支标记和一个归一化标记。3.如权利要求2所述的对准系统，其特征在于，所述参考标记中透射光照射的部分标记为两个分支标记和一个归一化标记。4.如权利要求1所述的对准系统，其特征在于，采用参考标记中透射光未照射到的一个标记形成的参考通道的暗电流信号，来消除对准信号中的电子噪声。5.如权利要求1所述的对准系统，其特征在于，采用参考标记中透射光未照射到的所有标记形成的参考通道的暗电流信号进行平均后，来消除对准信号中的电子噪声。6.如权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述消除对准信号通道中的电子噪声为： S align ′ = S align - S ref S align , dark S ref , dark ]]>其中，Salign为所述对准信号，S′align为消除电子噪声后的对准信号，Sref为所述暗电流信号，Salign,dark为对准信号通道的平均暗电流值，Sref,dark为参考通道的平均暗电流值。7.如权利要求6所述的对准系统，其特征在于，通过在开启所述对准光源之前，对所述对准信号通道和参考通道进行采样，然后求各通道的平均值，来获得所述参考通道的平均暗电流值和对准信号通道的平均暗电流值。8.如权利要求6所述的对准系统，其特征在于，通过在对准过程中，对各通道均未受到对准光源的光强照射的信号区域，求取所述区域内的信号的平均值，来获得所述参考通道的平均暗电流值和对准信号通道的平均暗电流值。9.一种消除对准系统的电子噪声的方法，其特征在于，开启所述对准光源
\t照射位于掩模或掩模基准板上的掩模标记，透射光照射位于工件台基准板上的参考标记...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运锋，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31