【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于光刻装置的对准系统，以及具有这种对准系统的光刻装置，尤其涉及可以利用至少两个单独的波长信号检测对准标记位置的对准系统。
技术介绍
光刻装置是制造集成电路和/或其他微型设备的主要部件。借助于这种装置，不同的掩膜图案顺次成像到基底上精确对准的位置，如半导体晶片或LCD板。基底可以在已经彼此对准的连续图像之间经历物理和化学变化。在基底用至少一个掩膜图案的像曝光之后从装置中移开，并且在基底经历理想的加工步骤之后，为了用另外的掩膜图案的像对其进行曝光而将其放回，等等，但必须确保另外的掩膜图案和随后的掩膜图案的像相对于基底上至少一个已经曝光的像精确定位。为此，光刻装置配有对准系统，利用该对准系统，使基底上的对准标记相对于掩膜上的对准标记来对准。光刻装置不仅可以用于制造IC，而且可以用于制造具有细节尺寸为1微米或更小数量级的其他结构。例如磁畴存储器的集成的或总体的光学系统或者导向和检测图形结构、微机电系统(MEMS)结构，以及液晶显示板结构。在制造这些结构中，必须使掩膜图案的像相对于已经曝光到基底上的像非常精确地对准。光刻装置可以是步进装置或者分步-扫...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于光刻装置的对准系统，包括具有第一波长和第二波长的对准辐射源；检测系统，包括第一波长通道和第二波长通道，设置第一波长通道接收所述对准标记第一波长处的对准辐射，设置第二波长通道接收来自所述对准标记第二波长处的对准辐射；以及定位单元，与所述检测系统相联系，其中所述定位单元处理来自所述第一及第二波长通道的组合信息，从而以来自所述第一波长通道的信息，来自所述第二波长通道的信息以及来自所述第一和第二波长通道的组合信息中之一为基础，根据在所述第一波长处检测到的所述对准辐射相对于在所述第二波长处检测到的对准辐射的相对强度来确定所述对准标记的位置。2.根据权利要求1的对准系统，其中所述定位单元用于通过用因数加权来自所述第一和第二波长通道的第一和第二信号而处理来自所述第一和第二波长通道的所述信息，所述因数取决于所述第一信号相对于所述第二信号的相对强度。3.根据权利要求2的对准系统，其中当所述第一信号相对于所述第二信号的强度超过预定阈值时，所述第二波长通道的权重因数设为零。4.根据权利要求1的对准系统，其中所述对准辐射源包括在所述第一波长处产生辐射的第一激光器和在所述第二波长处产生辐射的第二激光器。5.根据权利要求1的对准系统，其中所述定位单元用于向所述第一和第二波长通道分配权重因数，这取决于所述第一和第二波长信号的信号强度。6.根据权利要求1的对准系统，其中所述检测系统的所述第一波长通道对应于在所述第一波长处的第一衍射级子光束，所述检测系统的所述第二波长通道对应于在所述第二波长处的第一衍射级子光束，以及所述定位单元根据所述第一和第二波长信号以第一精度确定所述对准标记的所述位置。7.根据权利要求1的对准系统，其中所述检测系统进一步包括在所述第一波长处的第三信号通道和在所述第一波长处的第二衍射级子光束，以及在所述第二波长处的第四信号通道和在所述第二波长处的第二衍射级子光束，以及所述定位单元根据所述第一和第二波长信号以第二精度确定所述对准标记的所述位置，其中第二精度比所述第一精度更精确。8.根据权利要求1的对准系统，其中所述检测系统的所述第一波长通道对应于在所述第一波长处的第一衍射级子光束，在所述第一波长处的子光束的所述衍射级数值根据已经对所述基底的加工而动态选择，以及所述检测系统的所述第二波长通道对应于在所述第二波长处的第一衍射级子光束，在所述第二波长处的子光束的所述衍射级数值根据已经对所述基底的加工而动态选择。9.根据权利要求2的对准系统，其中所述定位单元通过进一步向来自所述第一和第二波长信号的组合信息分配可选择的参数而处理来自所述第一和第二波长通道的所述信息。10.根据权利要求9的对准系统，其中当所述第一波长信号不能满足可选择的可靠程度(level of reliability)时，所述可选择的参数从所述位置确定中除去来自所述第一波长信号的信息。11.根据权利要求9的对准系统，其中当所述第一波长信号不能满足可选择的精度级时，所述可选择的参数从所述位置确定中除去来自所述第一波长信号的信息。12.根据权利要求9的对准系统，其中所述可选择的参数在所述分配所述加权之前被确定。13.根据权利要求9的对准系统，其中所述可选择的参数在所述分配所述加权之后被确定。14.根据权利要求2的对准系统，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于可选择的阈值，所述权重因数限制为在从零到一的范围内，包括零和一。15.根据权利要求14的对准系统，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于在所述第一和第二波长处所述基底或所述基底上材料的反射率。16.根据权利要求14的对准系统，其中所述可选择的阈值是相对阈值，相对于信号强度的选定值。17.根据权利要求14的对准系统，其中所述可选择的阈值是绝对阈值。18.根据权利要求16的对准系统，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于可选择的绝对阈值。19.根据权利要求2的对准系统，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数这样分配，使所述第一波长信号优先于所述第二波长信号。20.根据权利要求19的对准系统，其中当所述权重因数预先分配为所述第一波长信号优先于所述第二波长信号时，在所述第二波长信号比所述第一波长信号占优势之后，所述第一和第二波长信号的所述权重因数重新分配为使所述第二波长信号优先于所述第一波长信号，导致滞后效应。21.根据权利要求19的对准系统，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数根据预定的标准重新分配为使所述第二波长信号优先于所述第一波长信号。22.根据权利要求1的对准系统，其中所述定位单元用于通过用因数加权来自所述第一和第二波长通道的第一和第二信号而处理来自所述第一和第二波长通道的所述信息，所述因数取决于从一组可测量中选择的至少一个可测量，所述一组可测量包括多重相关系数，微型复制，信噪比，信号形状，信号包络，焦距，倾斜，级通道位置偏移，波长通道位置偏移，段间移动和粗一精位置偏差，其中参数多重相关系数表示测得信号与理想对准标记所预期的信号的相似程度；微型复制是对准测量的不同区域或部分的对准位置的标准偏差，表示对准位置的精度；信噪比是由合格信号除以横过所测信号光谱的相对噪讯水平；而信号形状是所述光谱中数个离散频率的相对级，通常是基频的倍数；信号包络是测量过程中信号强度的方差；焦距是测量过程中晶片的高度偏移；倾斜是测量过程中晶片角度和探测器角度之间的角度；级通道位置偏移是一个波长的不同通道的对准位置的测量差；波长通道位置偏移是不同波长通道的对准位置的测量差；段间移动是多个分段对准标记的不同段的对准位置的测量差；以及粗一精位置偏移是在精确相位处的对准标记位置相对于以粗略相位处的对准标记测量值为基础的理想位置之间的差。23.根据权利要求2的对准系统，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数根据检测到的衍射级来选择。24.一种光刻装置，包括照射系统；基底台部件，设置在来自所述照射系统的照射辐射的辐射路径上；分化板台部件，设置在所述照射系统和所述基底台部件之间所述照射辐射的所述辐射路径上；投影系统，设置在所述分化板台部件和所述基底台部件之间；以及对准系统，设置在所述基底台部件和所述分化板台中至少一个部件附近其中所述对准系统包括具有第一波长和第二波长的对准辐射源；检测系统，包括第一波长通道和第二波长通道，设置第一波长通道接收来自所述对准标记第一波长处的对准辐射，设置第二波长通道接收来自所述对准标记第二波长通道处的对准辐射；以及定位单元，与所述检测系统相联系，其中所述定位单元处理来自所述第一及第二波长通道的组合信息，从而以来自所述第一波长通道的信息，来自所述第二波长通道的信息以及来自所述第一和第二波长通道的组合信息中之一为基础，根据在所述第一波长处检测至的所述对准辐射相对于在所述第二波长处检测到的对准辐射的相对强度来确定所述对准标记的位置。25.根据权利要求24的光刻装置，其中所述定位单元用于通过用因数加权来自所述第一和第二波长通道的第一和第二信号而处理来自所述第一和第二波长通道的所述信息，所述因数取决于所述第一信号相对于所述第二信号的相对强度。26.根据权利要求25的光刻装置，其中当所述第一信号相对于所述第二信号的强度超过预定阈值时，所述第二通道的权重因数设为零。27.根据权利要求24的光刻装置，其中所述对准辐射源包括在第一波长处产生辐射的第一激光器和在第二波长处产生辐射的第二激光器。28.根据权利要求24的光刻装置，其中所述定位单元用于向所述第一和第二波长通道分配权重因数，这取决于所述第一和第二波长信号的信号强度。29.根据权利要求24的光刻装置，其中所述检测系统的所述第一波长通道对应于在所述第一波长处的第一衍射级子光束，所述检测系统的所述第二波长通道对应于在所述第二波长处的第一衍射级子光束，以及所述定位单元根据所述第一和第二波长信号以第一精度确定所述对准标记的所述位置。30.根据权利要求24的光刻装置，其中所述检测系统进一步包括在所述第一波长处的第三信号通道和在所述第一波长处的第二衍射级子光束，以及在所述第二波长处的第四信号通道和在所述第二波长处的第二衍射级子光束，以及所述定位单元根据所述第一和第二波长信号以第二精度确定所述对准标记的所述位置，其中第二精度比所述第一精度更精确。31.根据权利要求24的光刻装置，其中所述检测系统的所述第一波长通道对应于在所述第一波长处的第一衍射级子光束，在所述第一波长处的子光束的所述衍射级数值根据已经对所述基底的加工而动态选择，以及所述检测系统的所述第二波长通道对应于在所述第二波长处的第一衍射级子光束，在所述第二波长处的子光束的所述衍射级数值根据已经对所述基底的加工而动态选择。32.根据权利要求25的光刻装置，其中所述定位单元通过进一步向来自所述第一和第二波长信号的组合信息分配可选择的参数而处理来自所述第一和第二波长通道的所述信息。33.根据权利要求32的光刻装置，其中当所述第一波长信号不能满足可选择的可靠程度时，所述可选择的参数从所述位置确定中除去来自所述第一波长信号的信息。34.根据权利要求32的光刻装置，其中当所述第一波长信号不能满足可选择的精度级时，所述可选择的参数从所述位置确定中除去来自所述第一波长信号的信息。35.根据权利要求32的光刻装置，其中所述可选择的参数在所述分配所述加权之前被确定。36.根据权利要求32的光刻装置，其中所述可选择的参数在所述分配所述加权之后被确定。37.根据权利要求25的光刻装置，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于可选择的阈值，所述权重因数限制为在从零到一的范围内，包括零和一。38.根据权利要求37的光刻装置，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于在所述第一和第二波长处所述基底或所述基底上材料的反射率。39.根据权利要求37的光刻装置，其中所述可选择的阈值是相对阈值，相对于信号强度的选定值。40.根据权利要求37的光刻装置，其中所述可选择的阈值是绝对阈值。41.根据权利要求39的光刻装置，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于可选择的绝对阈值。42.根据权利要求25的光刻装置，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数这样分配，使所述第一波长信号优先于所述第二波长信号。43.根据权利要求42的光刻装置，其中当所述权重因数预先分配为所述第一波长信号优先于所述第二波长信号时，在所述第二波长信号比所述第一波长信号占优势之后，所述第一和第二波长信号的所述权重因数重新分配为使所述第二波长信号优先于所述第一波长信号，导致滞后效应。44.根据权利要求42的光刻装置，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数根据预定的标准重新分配为使所述第二波长信号优先于所述第一波长信号。45.根据权利要求24的光刻装置，其中所述定位单元用于通过用因数加权来自所述第一和第二波长通道的第一和第二信号而处理来自所述第一和第二波长通道的所述信息，所述因数取决于从一组可测量中选择的至少一个可测量，所述一组可测量包括多重相关系数，微型复制，信噪比，信号形状，信号包络，焦距，倾斜，级通道位置偏移，波长通道位置偏移，段间移动和粗-精位置偏差，其中参数多重相关系数表示测得信号与理想对准标记所预期的信号的相似程度；微型复制是对准测量的不同区域或部分的对准位置的标准偏差，表示对准位置的精度；信噪比是由合格信号除以横过所测信号光谱的相对噪讯水平；而信号形状是所述光谱中数个离散频率的相对级，通常是基频的倍数；信号包络是测量过程中信号强度的方差；焦距是测量过程中晶片的高度偏移；倾斜是测量过程中晶片角度和探测器角度之间的角度；级通道位置偏移是一个波长的不同通道的对准位置的测量差；波长通道位置偏移是不同波长通道的对准位置的测量差；段间移动是多个分段对准标记的不同段的对准位置的测量差；以及粗-精位置偏移是在精确相位处的对准标记位置相对于以粗略相位处的对准标记测量值为基础的理想位置之间的差。46.根据权利要求25的光刻装置，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数根据检测到的衍射级来选择。47.一种检测基底上对准标记的方法，包括用具有至少两个不同照射波长的对准辐射来照射所述对准标记；检测来自所述至少两个不同照射波长中第一波长处的所述对准标记的辐射，并输出第一波长信号；检测来自所述至少两个不同照射波长中第二波长处的所述对准标记的辐射，并输出第二波长信号；以及以所述第一波长信号，所述第二波长信号以及所述第一和第二波长的组合信号之一为基础，根据所述第一波长信号相对于所述第二波长信号的相对强度来确定所述对准标记的位置。48.根据权利要求47的检测基底上对准标记的方法，进一步包括确定所述第一信号的第一信号强度；以及确定所述第二信号的第二信号强度，其中根据所述第一和第二波长信号确定所述对准标记的位置包括向所述第一和第二波长信号分配权重因数，这取决于所述第一和第二信号强度。49.根据权利要求47的检测基底上对准标记的方法，其中所述检测来自所述至少两个不同照射波长中所述第一波长处的所述对准标记的辐射包括检测在所述第一波长处的第一衍射级子光束，所述检测来自所述至少两个不同照射波长中所述第二波长处的所述对准标记的辐射包括检测在所述第二波长处的第一衍射级子光束，以及所述根据所述第一和第二波长信号来确定所述对准标记的所述位置包括以第一精度确定所述位置。50.根据权利要求49的检测基底上对准标记的方法，其中所述检测来自所述至少两个不同照射波长中所述第一波长处的所述对准标记的辐射包括检测在所述第一波长处的第二衍射级子光束，所述检测来自所述至少两个不同照射波长中所述第二波长处的所述对准标记的辐射包括检测在所述第二波长处的第二衍射级子光束，以及所述根据所述第一和第二波长信号来确定所述对准标记的所述位置包括以第二精度确定所述位置，所述第二精度比所述第一精度更精确。51.根据权利要求47的检测基底上对准标记的方法，其中所述检测来自所述至少两个不同照射波长中所述第一波长的所述处对准标记的辐射包括检测在所述第一波长处的衍射级子光束，在所述第一波长处的子光束的所述衍射级数值根据已经对所述基底的加工而动态选择，所述检测来自所述至少两个不同照射波长中所述第二波长处的所述对准标记的辐射包括检测在所述第二波长处的衍射级子光束，在所述第二波长处的子光束的所述衍射级数值根据已经对所述基底的加工而动态选择。52.根据权利要求48的检测基底上对准标记的方法，其中所述根据所述第一和第二波长信号来确定所述对准标记的位置进一步包括向来自所述第一和第二波长信号的组合信息分配可选择的参数。53.根据权利要求52的检测基底上对准标记的方法，其中当所述第一波长信号不能满足可选择的可靠程度时，所述可选择的参数从所述位置确定中除去来自所述第一波长信号的信息。54.根据权利要求52的检测基底上对准标记的方法，其中当所述第一波长信号不能满足可选择的精度级时，所述可选择的参数从所述位置确定中除去来自所述第一波长信号的信息。55.根据权利要求52的检测基底上对准标记的方法，其中所述可选择的参数在所述分配所述加权之前被确定。56.根据权利要求52的检测基底上对准标记的方法，其中所述可选择的参数在所述分配所述加权之后被确定。57.根据权利要求48的检测基底上对准标记的方法，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于可选择的阈值，所述权重因数限制为在从零到一的范围内，包括零和一。58.根据权利要求57的检测基底上对准标记的方法，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于在所述第一和第二波长处所述基底或所述基底上材料的反射率。59.根据权利要求57的检测基底上对准标记的方法，其中所述可选择的阈值是相对阈值，相对于信号强度的选定值。60.根据权利要求57的检测基底上对准标记的方法，其中所述可选择的阈值是绝对阈值。61.根据权利要求59的检测基底上对准标记的方法，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数取决于所述第一和第二信号强度，进一步取决于可选择的绝对阈值。62.根据权利要求48的检测基底上对准标记的方法，其中向所述第一和第二波长信号分配权重因数是这样分配，使所述第一波长信号优先于所述第二波长信号。63.根据权利要求62的检测基底上对准标记的方法，其中当所述权重因数预先分配为所述第一波长信号优先于所述第二波长信号时，在所述第二波长信号比所述第一波长信号占优势之后，所述第一和第二波长信号的所述权重因数重新分配为使所述第二波长信号优先于所述第一波长信号，导致滞后效应。64.根据权利要求62的检测基底上对准标记的方法，其中向所述第一和第二波长信号分配所述权重因数根据预定的标准重新分配为使所述第二波长信号优先于所述第一波长信号。65.根据权利要求47的检测基底上对准标记的方法，进一步包括确定所述第一信号的第一信号强度；以及确定所述第二信号的第二信号强度，其中根据所述第一和第二波长信号确定所述对准标记的位置包括向所述第一和第二波长信号分配权重因数，这取决于从一组可测量中选择的至少一个可测量，所述一组可测量包括多重相关系数，微型复制，信噪比，信号形状，信号包络，焦距，倾斜，级通道位置偏移，波长通道位置偏移，段间移动和粗-精位置偏差，其中参数多重相关系数表示测得信号与理想对准标记所预期的信号的相似程度；微型复制是对准测量的不同区域或部分的对准位置的标准偏差，表示对准位置的精度；信噪比是由合格信号除以横过所测信号光谱的相对噪讯水平；而信号形状是所述光谱中数个离散频率的相对级，通常是基频的倍数；信号包络是测量过程中信号强度的方差；焦距是测量过程中晶片的高度偏移；倾斜是测量过程中晶片角度和探测器角度之间的角度；级通道位置偏移是一个波长的不同通道的对准位置的测量差；波长通道位置偏移是不同波长通道的对准位置的测量差；段间移动是多个分段对准标记的不同段的对准位置的测量差；以及粗-精位置偏移是在精确相位处的对准标记位置相对于以粗略相位处的对准标记测量值为基础的理想位置之间的差。66.根据权利要求48的检测基底上对准标记的方法，其中分配给所述第一和第二波长信号的所述权重因数根据检测到的衍射级来选择。67.一种确定基底上对准网格的方法，包括用具有至少两个不同波长的对准辐射来照射多个对准标记；检测来自所述至少两个不同照射波长中第一波长处的所述多个对准标记中每一个的辐射；检测来自所述至少两个不同照射波长中第二波长处的所述多个对准标记中每一个的辐射；根据在所述第一和第二照射波长处检测的信息确定所述对准网格。68.根据权利要求67的确定对准网格的方法，其中所述检测包括检测来自所述至少两个不同照射波长中第一波长处的所述多个对准标记中一个对准标记的辐射；检测来自所述至少两个不同照射波长中第二波长处的所述对准标记的辐射，并输出第二波长信号；以及根据至少所述第一和第二波长信号来确定对准网格参数。69.根据权利要求68的确定对准网格的方法，进一步包括确定所述第一信号的第一信号强度；以及确定所述第二信号的第二信号强度，其中根据所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·纳瓦罗科伦，G·西蒙斯，A·B·约伊宁克，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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