一种对准系统及光刻机技术方案

本发明专利技术实施例提供一种对准系统及光刻机，对准系统包括：对准光束产生单元，用于产生对准光束；偏振分光单元，位于对准光束产生单元的出射光路上，用于将对准光束分为偏振方向相互垂直且传播方向不同的第一光束和第二光束；对准标记成像单元，位于第一光束的传播路径上，对准标记成像单元包括对准标记；对准标记成像单元用于将投射至对准标记上的第一光束转化为第一衍射光束，并将第一衍射光束投射至偏振分光单元；参考标记成像单元，位于第二光束的传播路径上，参考标记成像单元包括空间光调制器，空间光调制器形成有周期性结构；干涉信息探测单元。本发明专利技术实施例提供一种对准系统及光刻机，以实现兼容不同的对准标记，降低对准系统的成本。准系统的成本。准系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种对准系统及光刻机


[0001]本专利技术涉及光刻技术，尤其涉及一种对准系统及光刻机。

技术介绍

[0002]光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。光刻过程中一关键步骤是将基底与光刻的装置对准，以便掩膜图案的投射图像在基底的正确位置上。由于光刻技术的半导体和其它器件需要多次曝光，以在器件中形成多层，并且这些层正确地排列非常重要。当成像更小特征时，对重叠的要求以及因此导致的对于对准操作的准确度的要求变得更严格。
[0003]使用参考光栅的对准系统中，往往对准标记的衍射级次、光栅方向等的改变，都需要一个新的对应的参考光栅，增加了对准系统的成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种对准系统及光刻机，以实现兼容不同的对准标记，降低对准系统的成本。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种对准系统，包括：
[0006]对准光束产生单元，用于产生对准光束；
[0007]偏振分光单元，位于所述对准光束产生单元的出射光路上，用于将所述对准光束分为偏振方向相互垂直且传播方向不同的第一光束和第二光束；
[0008]对准标记成像单元，位于所述第一光束的传播路径上，所述对准标记成像单元包括对准标记；所述对准标记成像单元用于将投射至所述对准标记上的所述第一光束转化为第一衍射光束，并将所述第一衍射光束投射至所述偏振分光单元；
[0009]参考标记成像单元，位于所述第二光束的传播路径上，所述参考标记成像单元包括空间光调制器，所述空间光调制器形成有周期性结构；所述参考标记成像单元用于将投射至所述空间光调制器上的所述第二光束转化为第二衍射光束，并将所述第二衍射光束投射至所述偏振分光单元；
[0010]以及干涉信息探测单元，位于所述第一衍射光束和所述第二衍射光束传播路径上，位于所述偏振分光单元的光路下游，用于探测所述第一衍射光束以及所述第二衍射光束中正级衍射光与负级衍射光的干涉光强度。
[0011]可选地，所述对准光束产生单元与所述对准标记成像单元位于所述偏振分光单元的相对两侧，所述参考标记成像单元与所述干涉信息探测单元位于所述偏振分光单元的相对两侧；或者，
[0012]所述对准光束产生单元与所述参考标记成像单元位于所述偏振分光单元的相对两侧，所述对准标记成像单元与所述干涉信息探测单元位于所述偏振分光单元的相对两侧。
[0013]可选地，所述偏振分光单元包括第一偏振分光棱镜。
[0014]可选地，所述对准标记成像单元包括第一四分之一波片和第一透镜组，所述第一透镜组位于所述第一四分之一波片与所述对准标记之间的所述第一光束的传播路径上。
[0015]可选地，所述参考标记成像单元还包括第二二分之一波片和第二透镜组，所述第二透镜组位于所述第二二分之一波片与所述空间光调制器之间的所述第二光束的传播路径上。
[0016]可选地，所述周期性结构的周期与所述对准标记的光栅周期相同。
[0017]可选地，所述对准光束产生单元产生的所述对准光束包括45
°
线偏振光或者圆偏振光。
[0018]可选地，所述干涉信息探测单元包括二分之一波片、第二偏振分光棱镜、第一探测器和第二探测器；所述二分之一波片位于所述偏振分光单元与所述第二偏振分光棱镜之间的所述第一衍射光束以及所述第二衍射光束传播路径上，所述第一探测器和所述第二探测器位于所述第二偏振分光棱镜的光路下游。
[0019]可选地，所述对准光束产生单元包括多个激光器和光合成器，任意两个所述激光器发射的激光光束的波长不同，所述光合成器位于所述多个激光器的出射光路上，用于将所述多个激光器出射的激光光束合并为一束；
[0020]所述干涉信息探测单元还包括第一光分路器和第二光分路器，所述第一光分路器位于所述第一探测器与所述第二偏振分光棱镜之间的所述第一衍射光束以及所述第二衍射光束传播路径上，所述第二光分路器位于所述第二探测器与所述第二偏振分光棱镜之间所述第一衍射光束以及所述第二衍射光束传播路径上。
[0021]第二方面，本专利技术实施例提供一种光刻机，包括第一方面所述的对准系统。
[0022]本专利技术实施例提供的对准系统中，对准标记成像单元包括对准标记，参考标记成像单元包括空间光调制器，对准标记的衍射级次、光栅方向等改变后，空间光调制器上的周期性结构对应改变，但是仍然使用同一空间光调制器，无需更换新的空间光调制器，从而实现兼容不同的对准标记，降低对准系统的成本。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的一种对准系统的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的另一种对准系统的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的另一种对准系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的一种对准系统的结构示意图，参考图1，对准系统包括对准光束产生单元1、偏振分光单元2、对准标记成像单元3、参考标记成像单元4以及干涉信息探测单元5。对准光束产生单元1用于产生对准光束。偏振分光单元2位于对准光束产生单元1的出射光路上，用于将对准光束分为偏振方向相互垂直且传播方向不同的第一光束101和第二光束102。对准标记成像单元3位于第一光束101的传播路径上，对准标记成像单元3
包括对准标记31，对准标记成像单元3用于将投射至对准标记31上的第一光束101转化为第一衍射光束301，并将第一衍射光束301投射至偏振分光单元2。其中对准标记31包括衍射光栅。第一衍射光束301包括正级衍射光和负级衍射光。参考标记成像单元4位于第二光束102的传播路径上，参考标记成像单元4包括空间光调制器41，空间光调制器41形成有周期性结构，参考标记成像单元4用于将投射至空间光调制器41上的第二光束102转化为第二衍射光束401，并将第二衍射光束401投射至偏振分光单元2。其中，空间光调制器41例如可以为反射式空间光调制器，空间光调制器41形成的周期性结构可以为空间光调制器中光线调制单元阵列所显示的图像。第二衍射光束401包括正级衍射光和负级衍射光。干涉信息探测单元5位于第一衍射光束301和第二衍射光束401传播路径上，位于偏振分光单元2的光路下游，用于探测第一衍射光束301以及第二衍射光束401中正级衍射光与负级衍射光的干涉光强度。
[0028]本专利技术实施例提供的对准系统中，对准标记成像单元包括对准标记，参考标记成像单元包括空间光调制器，对准标记的衍射级次、光栅方向等改变后，空间光调制器上的周期性结构对应改变，但是仍然使用同一空间光调制器，无需更换新的空间光调制器，从而实现兼容不同的对准标记，降低对准系统的成本。
[0029]可选地，参考图1，对准光束产生单元1与对准标记成像单元3位于偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对准系统，其特征在于，包括：对准光束产生单元，用于产生对准光束；偏振分光单元，位于所述对准光束产生单元的出射光路上，用于将所述对准光束分为偏振方向相互垂直且传播方向不同的第一光束和第二光束；对准标记成像单元，位于所述第一光束的传播路径上，所述对准标记成像单元包括对准标记；所述对准标记成像单元用于将投射至所述对准标记上的所述第一光束转化为第一衍射光束，并将所述第一衍射光束投射至所述偏振分光单元；参考标记成像单元，位于所述第二光束的传播路径上，所述参考标记成像单元包括空间光调制器，所述空间光调制器形成有周期性结构；所述参考标记成像单元用于将投射至所述空间光调制器上的所述第二光束转化为第二衍射光束，并将所述第二衍射光束投射至所述偏振分光单元；以及干涉信息探测单元，位于所述第一衍射光束和所述第二衍射光束传播路径上，位于所述偏振分光单元的光路下游，用于探测所述第一衍射光束以及所述第二衍射光束中正级衍射光与负级衍射光的干涉光强度。2.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述对准光束产生单元与所述对准标记成像单元位于所述偏振分光单元的相对两侧，所述参考标记成像单元与所述干涉信息探测单元位于所述偏振分光单元的相对两侧；或者，所述对准光束产生单元与所述参考标记成像单元位于所述偏振分光单元的相对两侧，所述对准标记成像单元与所述干涉信息探测单元位于所述偏振分光单元的相对两侧。3.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述偏振分光单元包括第一偏振分光棱镜。4.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述对准标记成像单元包括第一四分之一波片和第一透镜组，所述第一透镜组位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：