用于光刻系统的对准装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于光刻系统的对准装置，包括：照明模块，用于提供照射对准标记的光束；光学装置，对对准标记各级次的衍射光进行光学处理；探测模块，用于探测干涉像；其中光学装置包括一偏转模块，偏转模块使各级次衍射光分别形成干涉像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路和/或其他微型器件制造领域的光刻装置，尤其涉及ー种用于光刻系统的对准装置。
技术介绍
光刻机是集成电路加工过程中最为关键的设备。对准是光刻机的主要エ艺流程之一，通过掩模、掩模台、硅片、硅片台上的特殊标记确定它们之间的相对位置关系，使掩模图形能够精确的成像于硅片上，实现套刻精度。套刻精度是投影光刻机的主要技术指标之一。对准可分为掩模对准和硅片对准，掩模对准实现掩模与エ件台的相对位置关系，硅片对准实现硅片与硅片台的相对位置关系。掩模与硅片之间的对准精度是影响套刻精度的关键因素。现有技术方案中,对准系统在光刻设备中完成娃片标记像与參考光栅间的相对位置对准，利用偏转元件将硅片标记各级次的干渉像分开，使光束的各个级次分别干涉成像。如专利CN1506768A和US6297876B1中公开的内容可知，偏转元件是由楔块(在光学平板上粘贴小棱镜实现光束的偏折，各小棱镜块具有不同的角度)或者楔板组(由多个楔块胶合组合而成，光束通过不同的楔块组合达到偏转不同角度的目的)组成，用于完成各级次的分光，使各子光束的像到达基准面内的不同位置。衍射光束进入楔块或者楔板组时有ー个微小的角度(由光学系统设计而定)，因此楔块或者楔板组的材料、厚度都会给光学系统带入像差，而且楔块或者楔板组的加工都离不开胶合エ序，在此操作中必定会引入胶合误差，会影响最終的对准的精度，因此偏转元件像差和胶合精度的控制对整个偏轴对准系统的对准精度及其重要。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种用于光刻系统的对准装置，该对准装置包括ー偏转模块，该偏转模块可以完全消除原光学设计中由楔块和楔板组带入的各项像差。为了实现上述专利技术目的，本专利技术公开ー种用于光刻系统的对准装置，照明模块，用于提供照射对准标记的光束；光学装置，对对准标记各级次的衍射光进行光学处理；探測模块，用于探测干渉像；其中光学装置包括一偏转模块，偏转模块使各级次衍射光分别形成干渉像。更进一歩地，该偏转模块包括多个对各级次衍射光进行反射的反射面，该反射面均与ー棱镜一体成型。更进ー步地,该反射面包括沿X方向排列的-3级次反射面、_2级次反射面、-1级次反射面、+1级次反射面、+2级次反射面以及+3级次反射面，和沿Y方向排列的-3级次反射面、-2级次反射面、-1级次反射面、+1级次反射面、+2级次反射面以及+3级次反射面。该同一方向的同一正负级次反射面的偏转角相同。该棱镜为等腰直角棱镜。该反射面上镀有高反膜。该干涉像面上各级次位置与反射面的偏转角的位置满足公式:Ws = Z2X，其中为第N衍射级次的光在干涉像面上的成像距离，ズ是对准后组透镜的焦距，沒为反射面的偏转角度。更进一歩地，该光学装置还包括对准前组透镜和对准后组透镜。该照明模块用于提供红色激光和绿色激光。该偏转模块由任意玻璃材料制成。与现有技术相比较，本专利技术所提供的用于光刻系统的对准装置根据楔板偏转角度的工作原理设计而成，提供一组用于同样功能的反射面，每个反射面面都有各自不同的角度，在光学系统中反射面是唯一成完善像的元件，所以此方法可以完全消除原光学设计中由楔块和楔板组带入的各项像差(例如:球差、像散等)，此反射面的各反射面是在一整块棱镜上加工而来的，因此在实际加工省去了胶合エ序。在对准系统中运用反射面面代替楔块和楔板组，不仅有效的简化了光学设计中的像差平衡，而且还消除了加工中胶合エ序引入的误差项，提高整个系统了对准精度。附图说明关于本专利技术的优点可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进ー步的了解。图1是光刻系统的离轴对准系统的原理结构示意 图2是用于光刻系统的对准标记的结构示意 图3是本专利技术所示出的偏转模块的结构示意 图4是本专利技术所示出的偏转模块的反射面的偏角示意 图5是本专利技术所示出的经过偏转模块后获得的光束干渉像的示意图。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的ー种具体实施例的用于光刻系统的对准装置。然而，应当将本专利技术理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本专利技术的技木理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。在以下描述中，为了清楚展示本专利技术的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“ X轴或X向” ー词主要指于水平向平行的坐标轴或方向；“Y轴或Y向” ー词主要指与X轴垂直的坐标轴或方向。本专利技术的目的在于提供一种用于光刻系统的对准装置。如图1所示，本实施例包括:照明光路提供对准系统所需要的光束；对准标记具有一定周期的成不同方向分布的光栅条纹；光学装置对对准标记衍射的各级次光利用偏转模块进行分离，使各级次衍射光分别形成干渉像；照明光路采用了红、绿光(波长分别为632.Snm和532nm)两种工作波长。如图1中所示，红光光源子模块发出的光束依次经过红光进光透镜组13、红光进光棱镜组件8、1/4波片10、PBS分束器6和硅片对准系统前组透镜2照射到硅片标记I上；绿光光源子模块经过绿光进光透镜组12、绿光进光棱镜组件4、PBS分束器6和硅片对准系统前组透镜2照射到硅片标记I上。硅片标记I (或称对准标记)的结构如图2中所示。该硅片标记的光栅周期用p表不，该娃片标记包括两个周期，其中第一周期光栅包括X方向光栅X (pi)和Y方向光栅Y (pl)，第二周期光栅包括X方向光栅X (p2)和Y方向光栅Y (p2)。红光、绿光(红光波长632.8nm，绿光波长532nm)照射到硅片标记I上发生衍射，衍射角度由光栅方程定义:Sm = NAlp ,其中N为衍射级数，P为光栅周期。如图1所示，光栅衍射的各级次子光束经过硅片对准系统前组透镜2(此透镜焦距为fl)后，在PBS分束器6上的成像位置为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光刻系统的对准装置，包括：照明模块，用于提供照射对准标记的光束；光学装置，对对准标记各级次的衍射光进行光学处理；探测模块，用于探测干涉像；其特征在于，所述光学装置包括一偏转模块，所述偏转模块使所述各级次衍射光分别形成干涉像。

【技术特征摘要】
1.种用于光刻系统的对准装置，包括: 照明模块，用于提供照射对准标记的光束； 光学装置，对对准标记各级次的衍射光进行光学处理； 探测模块，用于探测干渉像； 其特征在干，所述光学装置包括ー偏转模块，所述偏转模块使所述各级次衍射光分别形成干渉像。2.权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述偏转模块包括多个对各级次衍射光发生偏转的反射面，所述反射面均与ー棱镜一体成型。3.权利要求2所述的对准装置，其特征在于，所述反射面包括沿X方向排列的-3级次反射面、-2级次反射面、-1级次反射面、+1级次反射面、+2级次反射面以及+3级次反射面，和沿Y方向排列的-3级次反射面、-2级次反射面、-1级次反射面、+1级次反射面、+2级次反射面以及+3级次反射面。4.权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭婷，徐荣伟，杜聚友，王诗华，蓝科，
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：