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；物镜；第一偏振分光棱镜，位于物镜远离对准标记一侧，且位于一次衍射光的出射光路上；第一偏振分光棱镜包括入光面、第一出光面、第二出光面和第三出光面；入光面与第一出光面相对，第二出光面和第三出光面相对；第一衍射光回射单元和第二衍射光回射单元，位于物镜远离对准标记一侧；第一衍射光回射单元位于第一出光面，第二衍射光回射单元位于第二出光面；干涉信息探测单元，位于第三出光面；本发明专利技术实施例提供一种对准系统及光刻机，以实现降低了对准系统中光学器件的制造和集成难度，降低了成本。成本。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]现有的对准系统中，通常利用自参考棱镜产生衍射光栅两个相对旋转180度的图像，并使之相干叠加，对准位置由叠加之后的信号获得。但是自参考棱镜的加工制造难度大，且自参考棱镜对集成度的要求高，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，以实现降低了对准系统中光学器件的制造和集成难度，降低了成本。
[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]物镜；所述对准光束经过所述物镜后照射到对准标记上并产生一次衍射光；所述一次衍射光包括正级一次衍射光和负级一次衍射光；
[0008]第一偏振分光棱镜，位于所述物镜远离所述对准标记一侧，且位于所述一次衍射光的出射光路上；所述第一偏振分光棱镜包括入光面、第一出光面、第二出光面和第三出光面；所述入光面与所述第一出光面相对，所述第二出光面和所述第三出光面相对；
[0009]第一衍射光回射单元和第二衍射光回射单元，位于所述物镜远离所述对准标记一侧；所述第一衍射光回射单元位于所述第一出光面，所述第二衍射光回射单元位于所述第二出光面；
[0010]干涉信息探测单元，位于所述第三出光面；
[0011]所述第一衍射光回射单元用于将从所述第一出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；所述第二衍射光回射单元用于将所述第二出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；
[0012]所述干涉信息探测单元用于获取所述第三出光面出射的所述正级一次衍射光和所述负级一次衍射光的干涉光强。
[0013]可选地，还包括分光棱镜，所述分光棱镜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产生单元产生的所述对准光束反射至所述对准标记。
[0014]可选地，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的不同侧。
[0015]可选地，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；
[0016]所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。
[0017]可选地，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；
[0018]所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。
[0019]可选地，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的同一侧。
[0020]可选地，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；
[0021]所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。
[0022]可选地，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；
[0023]所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。
[0024]可选地，所述移位反射单元包括等腰直角三棱镜。
[0025]可选地，所述移位反射单元包括第二反射镜和第三反射镜，所述第二反射镜和所述第三反射镜位于所述第二四分之一波片远离所述第一偏振分光棱镜的一侧，所述第二反射镜与所述第三反射镜对称设置，且所述第二反射镜所在平面和所述第三反射镜所在平面交叉形成的V形尖角朝向背离所述第一偏振分光棱镜的方向凸起。
[0026]可选地，所述对准系统还包括第一二分之一波片，所述第一二分之一波片位于所述第一偏振分光棱镜与所述物镜之间，且位于所述第一偏振分光棱镜的入光面。
[0027]可选地，所述对准光束产生单元产生的对准光束为S偏振的线偏振光或者P偏振的线偏振光。
[0028]可选地，所述对准光束产生单元产生的对准光束为45
°
线偏振光或者圆偏振光。
[0029]可选地，所述干涉信息探测单元还包括第二二分之一波片、第二偏振分光棱镜、第一探测器、第二探测器、第三偏振分光棱镜、第三探测和第四探测器，所述第二二分之一波片位于所述第一偏振分光棱镜与所述第二偏振分光棱镜以及所述第三偏振分光棱镜之间；
[0030]所所述第一探测器和所述第二探测器分别位于所述第二偏振分光棱镜的两个出光面，所述第三探测器和所述第四探测器分别位于所述第三偏振分光棱镜的两个出光面。
[0031]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。
[0032]本专利技术实施例提供的对准系统中，第一衍射光回射单元反射至第一偏振分光棱镜的一次衍射光与第二衍射光回射单元反射至第一偏振分光棱镜的一次衍射光合束，并被干涉信息探测单元接收，以实现对准位置探测。由于本专利技术实施例通过对对准标记产生的正级次衍射光或者负级次衍射光分别进行操作，而非现有技术中通过自参考棱镜对衍射图像进行整体180
°
的相对偏转，从而可以无需设置自参考棱镜，以实现降低了对准系统中光学器件的制造和集成难度，降低了成本。
附图说明
[0033]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；
[0034]图2为图1中所示对准系统的第一偏振分光棱镜的光路示意图；
[0035]图3为干涉光强度随着扫描位置的变化曲线示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的另一种本文档来自技高网...

【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；物镜；所述对准光束经过所述物镜后照射到对准标记上并产生一次衍射光；所述一次衍射光包括正级一次衍射光和负级一次衍射光；第一偏振分光棱镜，位于所述物镜远离所述对准标记一侧，且位于所述一次衍射光的出射光路上；所述第一偏振分光棱镜包括入光面、第一出光面、第二出光面和第三出光面；所述入光面与所述第一出光面相对，所述第二出光面和所述第三出光面相对；第一衍射光回射单元和第二衍射光回射单元，位于所述物镜远离所述对准标记一侧；所述第一衍射光回射单元位于所述第一出光面，所述第二衍射光回射单元位于所述第二出光面；干涉信息探测单元，位于所述第三出光面；所述第一衍射光回射单元用于将从所述第一出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；所述第二衍射光回射单元用于将所述第二出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；所述干涉信息探测单元用于获取所述第三出光面出射的所述正级一次衍射光和所述负级一次衍射光的干涉光强。2.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，还包括分光棱镜，所述分光棱镜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产生单元产生的所述对准光束反射至所述对准标记。3.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的不同侧。4.根据权利要求3所述的对准系统，其特征在于，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。5.根据权利要求3所述的对准系统，其特征在于，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。6.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的同一侧。7.根据...

【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：