專利名稱：光刻技術(shù)中對準信號的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體集成電路光刻技術(shù)中一種對準信號的處理方法，特別涉 及一種使用幅值與相位分開探測的對準信號處理方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的光刻裝置，主要用于集成電路IC或其它微型器件的制造。通
過光刻裝置，具有不同掩模圖案的多層掩模在精確對準下依次成像在涂覆有光
刻膠的硅片上，例如半導體硅片或LCD板。光刻裝置大體上分為兩類， 一類是 步進光刻裝置，掩模圖案一次曝光成像在硅片的一個曝光區(qū)域，隨后硅片相對 于掩模移動，將下一個曝光區(qū)域移動到掩模圖案和投影物鏡下方，再一次將掩 模圖案曝光在硅片的另 一曝光區(qū)域，重復這一過程直到硅片上所有曝光區(qū)域都 擁有掩模圖案的像。另一類是步進掃描光刻裝置，在上述過程中，掩模圖案不 是一次曝光成像，而是通過投影光場的掃描移動成像。在掩模圖案成像過程中， 掩模與硅片同時相對于投影系統(tǒng)和投影光束移動。
光刻裝置中關(guān)鍵的步驟是將掩模與硅片對準。第一層掩模圖案在硅片上曝 光后從裝置中移開，在硅片進行相關(guān)的工藝處理后，進行第二層掩模圖案的曝 光，但為確保第二層掩模圖案和隨后掩模圖案的像相對于硅片上已曝光掩模圖 案像的精確定位，需要將掩模和硅片進行精確對準。由光刻技術(shù)制造的IC器件 需要多次'曝光在硅片中形成多層電路，為此，光刻裝置中要求配置對準系統(tǒng)， 實現(xiàn)掩模和硅片的精確對準。當特征尺寸要求更小時，對套刻精度的要求以及 由此產(chǎn)生的對對準精度的要求變得更加嚴格。
光刻裝置的對準系統(tǒng)，其主要功能是在套刻曝光前實現(xiàn)掩模-硅片對準， 即測出硅片在機器坐標系中的坐標(XW， YW, OWZ),及掩模在機器坐標系 中的坐標(XR, YR, ORZ),并計算得到掩模相對于硅片的位置，以滿足套刻 精度的要求?，F(xiàn)有技術(shù)有兩種對準方案。 一種是透過鏡頭的TTL對準技術(shù)，激光照明在硅片上設(shè)置的周期性相位光柵結(jié)構(gòu)的對準標記，由光刻裝置的投影物 鏡所收集的硅片對準標記的衍射光或散射光照射在掩模對準標記上，該對準標 記可以為振幅或相位光柵。在掩模標記后設(shè)置探測器，當在投影物鏡下掃描硅 片時，探測透過掩^^莫標記的光強，探測器輸出的最大值表示正確的對準位置。 該對準位置為用于監(jiān)測硅片臺位置移動的激光干涉儀的位置測量提供了零基 準。另一種是離軸對準技術(shù)，通過離軸對準系統(tǒng)測量位于硅片上的多個對準標
記以及硅片臺上基準板的基準標記，實現(xiàn)硅片對準和硅片臺對準；硅片臺上基 準板的基準標記與掩模對準標記對準，實現(xiàn)掩模對準；由此可以得到掩模和硅 片的位置關(guān)系，實現(xiàn)掩模和硅片對準。
目前，光刻設(shè)備大多所采用的對準方式為光柵對準。光柵對準是指均勻照 明光束照射在光柵對準標記上發(fā)生衍射，衍射后的出射光攜帶有關(guān)于對準標記 結(jié)構(gòu)的全部信息。高級衍射光以大角度從相位對準光柵上散開，通過空間濾波 器濾掉零級光后，采集衍射光±1級衍射光，或者隨著CD要求的提高，同時采 集多級衍射光(包括高級)在像平面干涉成像，經(jīng)光電探測器和信號處理，確 定對準中心位置。
中國專利CN03164859.2公開了 一種4f系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的離軸對準系統(tǒng)，該對準 系統(tǒng)采用楔塊列陣或楔板組來實現(xiàn)多級衍射光的重疊和相干；通過探測對準標 記像透過參考光柵的透射光強，得到正弦輸出的對準信號；由于該對準系統(tǒng)采, 用的標記為包含兩個不同周期的光柵分支，各光柵分支的周期之間存在微小的 周期差，基于游標卡尺原理，采集的信號在一定數(shù)目周期后，將存在一個峰值 對準點，從而確定精確的對準位置。采用楔塊列陣或楔板組合來實現(xiàn)多級衍射 光的重疊、相干。對折射正、負相同級次的兩楔塊的面型和楔角一致性要求很 高；而楔板組的加工制造、裝配和調(diào)整的要求也很高，具體實現(xiàn)起來工程難度 較大，代價昂貴。
美國專利US.6，297，876B1介紹了一種離軸對準方法，也是結(jié)合同軸對準裝 置來實現(xiàn)掩膜版標記和硅片標記的對準。通過釆集一個標記的7個階次的衍射 光，經(jīng)過具有楔板調(diào)節(jié)裝置的空間分離裝置使這7個階次的正負分量在像面相 干疊加，然后對這7個階次的光信號進行擬和，找到7個階次都最大的一點， 作為標記的中心位置。該方案的優(yōu)點是可以實現(xiàn)自動捕獲以及較高的對準精度，但缺點是需要特殊的楔板調(diào)節(jié)裝置和復雜的裝調(diào)，另外，衍射光中的高階次信 號較弱，而該方法卻又靠高階次信號來實現(xiàn)較高的對準精度，實際中隨著標記 (特別是硅片標記)反射信號(特別是高階次信號)功率過低，則實際無法利 用高階次信號，所以并不能可靠的提供最高對準精度。
中國專利2007100455793、 2007100455806 7>布了 一種相位信號與幅值信號 分開探測并相結(jié)合獲得標記位置的離軸對準系統(tǒng)。該系統(tǒng)粗對準采用幅值探測 技術(shù)，基于多周期光柵標記成像，同時探測多周期光柵標記的多組光柵衍射光 相干成像后經(jīng)多周期參考光柵調(diào)制的透射光強，由透射光強的幅值信息確定粗 略對準位置；精對準采用相位探測技術(shù)，只探測周期最小的一組光柵的衍射光 相干成像后經(jīng)單周期參考光柵調(diào)制的透射光強，由透射光強的相位信息確定精 確對準位置。
附圖1示出了該對準系統(tǒng)的光學原理示意圖。該光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包含兩個 相干成像系統(tǒng)(圖1中用本專業(yè)領(lǐng)域人員所熟悉的4f系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來表示)。光源 540發(fā)出的照明光束經(jīng)反射鏡541和相干成像系統(tǒng)的前組透鏡542垂直入射到位 于前組透鏡542前焦面的對準標記543上，對準標記543為多周期光4冊結(jié)構(gòu)(如 中間的光柵周期為P!,兩邊的光柵周期依次分別為P2和P3，并且P^P,P3)。 組成對準標記的多周期光柵中的多組光柵的士l級衍射光經(jīng)過前組透鏡542后， 再經(jīng)分束器544分成兩部分， 一部分進入粗對準光路，另一部分進入精對準光 路。由前組透鏡542、第一空間濾波器545和第一后組透鏡546構(gòu)成第一相干成 像系統(tǒng)(粗對準的相干成像系統(tǒng))；前組透鏡542、第二空間濾波器548和第二 后組透鏡549構(gòu)成第二相干成像系統(tǒng)(精對準的相干成像系統(tǒng))。在第一相干成 像系統(tǒng)的,中間像面(即頻語面)上設(shè)置有第一空間濾波器545，使得組成多周期 光柵標記的多組光柵(例如光柵P^ P2和P3)的±1級書f射光可以通過；在第二 相干成像系統(tǒng)的中間像面(即頻譜面)上設(shè)置有第二空間濾波器548，使得只有 周期最小的一組光柵(例如光柵P。的±1級衍射光可以通過。同時，在兩個相 干成像系統(tǒng)的像面上分別設(shè)置不同的參考光柵，在第一相干成像系統(tǒng)的像面上 設(shè)置有振幅型多周期光柵組成的第一參考光柵(粗對準參考光柵)，在第二相干 成像系統(tǒng)的像面上設(shè)置有振幅型單周期光柵的第二參考光柵(精對準參考光 柵)。在硅片對準掃描過程中，多周期光柵標記的光柵P,、 P2和P3的±1級衍射
6光相干成像，并勻速掃過粗對準參考光柵，然后經(jīng)光電探測器采集轉(zhuǎn)換后，形
成圖2中所示的光強與位置——對應(yīng)的粗對準信號。同時，周期最小的一組光
柵P!的士1級衍射光相干所成的像勻速掃過精對準參考光柵，并由光電探測器采
集轉(zhuǎn)換后，形成圖2中所示的光強與位置一一對應(yīng)的精對準信號。然后根據(jù)粗 對準信號的幅值信息和精對準信號的位相信息確定對準標記的中心位置。
針對上述技術(shù)，由于信號的數(shù)據(jù)量較大，所以，應(yīng)4是供一套信號處理方法， 以提高整個系統(tǒng)的效率及實時性。
有鑒于此，如何提供一種光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，來解決上述技 術(shù)問題已成為業(yè)界亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種光刻技術(shù)中對準信號的處理方法， 能夠提高對準信號處理效率，獲得正確的對準位置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光刻技術(shù)中對準信號的處理方 法，其包括采集對準標記所產(chǎn)生的粗對準信號和精對準信號，分別對所述粗對 準信號和精對準信號進行信號處理，獲得粗對準位置與精對準信號的峰值點， 以確定對準位置；所述粗對準信號處理包括信號分段歸納與峰值位置估計過程， 用以確定擬合數(shù)據(jù)窗口；根據(jù)所述擬合數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的光強與位置采樣，使用粗 對準擬合模型，以獲得模型參數(shù)。
所述信號分段歸納過程包括將粗對準信號采集過程分為多段，進行后一段信 號采集的同時對前一段的分段數(shù)據(jù)進行歸納處理；所述峰值位置估計過程包括 采取三點取均值來判斷光強的最大值及所在的分段；所述確定擬合數(shù)據(jù)窗口的 方法為取粗對準信號峰值所在的分段和左右鄰近一段或幾段合并為擬合數(shù)據(jù) 窗口；所述模型參數(shù)的求解采用最小二乘法。
所述擬合模型包含所述對準標記的全部周期成分，粗對準信號中包含的頻 率成分與所述對準標記中包含的周期成分直接相關(guān)。
所述粗對準信號和精對準信號分別包括工件臺的位置數(shù)據(jù)和粗對準光強信 號，以及工件臺的位置數(shù)據(jù)和精對準光強信號。
確定'所述精對準信號的峰值點的方法包括對采集的精對準信號進行化簡歸納；精對準信號模型擬合；以及計算精對準信號的峰值點。其中，所述精對 準信號模型擬合利用最小二乘法。所述精對準信號模型擬合包括計算出模型中 的波峰點，而每一個波峰點即為精對準信號的峰值點。
以所述粗對準位置為基準，尋找所述精對準信號士1/2周期范圍內(nèi)所對應(yīng)的 一個峰值位置，該位置即為最終確定的對準位置。
本發(fā)明的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，是基于幅值與相位分開探測的對 準信號而采用的處理方法，通過對粗對準信號進行分段歸納和估計峰值位置， 采用粗對準信號模型擬合的方式確定標記的粗對準位置；通過對精對準信號化 簡歸納，采用精對準信號模型擬合的方式確定精對準信號的峰值點；并綜合粗 對準位置和精對準信號峰值點確定最終的對準位置。采用該方法可有效地提高 對準信號處理效率，獲得精確的對準位置。


圖1為幅值與相位分開探測的對準系統(tǒng)光學原理示意圖2為粗對準信號形式和精對準信號形式的示意圖3為本發(fā)明的對準信號處理過程示意圖4為粗對準信號分段歸納過程中的分段示意圖5為粗對準信號估計峰值位置的流程圖6為擬合數(shù)據(jù)窗口的示意圖。
具體實施例方式
以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說 明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明也可通過其他 不同的具體實例加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與 應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明，需要說明的是，本 發(fā)明是基于中國專利2007100455793、 2007100455806公布的有關(guān)對準標記所產(chǎn) 生的對準信號進行處理，故，與所述對準標記及相關(guān)技術(shù)在此不再詳述。
附圖2示出了粗對準信號和精對準信號的形式。在粗對準信號的中心位置 處，粗對準信號存在一個主峰和一系列相鄰的次峰。通過優(yōu)化標記和參考光柵的結(jié)構(gòu)參數(shù)，可使主峰與次峰的幅值有明顯差異，主峰的中心位置相對容易檢 測。通過探測整個粗對準信號的幅值可以得到信號的主峰位置，該位置為粗略 的標記對準中心位置X(H,即粗對準位置。精對準信號為具有多峰值特性的正弦 周期信號，由于采用士l級衍射光相干成像，故信號的周期為精對準參考光柵周
期的1/2。由粗對準信號的對準中心位置X01，可以在精對準信號中找到一個距
離X01的±1/2周期范圍找到內(nèi)一個最近的峰值位置，該位置即為精對準位置X02。 附圖3給出了對準信號處理框圖。對準信號的處理過程主要包括粗對準信號
的處理、精對準信號的處理，以及根據(jù)獲得粗對準位置確定精對準位置。粗對
準信號的處理主要包括如下步驟
步驟S11:采集工件臺位置lt據(jù)和粗對準光強信號，產(chǎn)生粗對準信號；
步驟S12:釆集粗對準信號的同時，對信號進行分段歸納；
步驟S12:采集粗對準信號的同時，估計信號的峰值位置；
步驟S13:根據(jù)估計的峰值位置和信號分段情況，確定擬合數(shù)據(jù)窗口；
步驟S14:對擬合數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的光強與位置采樣，采用粗對準擬合模型，進
行擬合。
步驟S15:由擬合后獲得的模型參數(shù)，確定粗對準位置。 在對準掃描過程中，按照采樣頻率同時采集光強數(shù)據(jù)和工件臺位置數(shù)據(jù)。這 里，光強數(shù)據(jù)即多周期光柵標記的光柵P,、 P2和P3等的士1級衍射光相干成像， 該成像在工件臺載動下，勻速掃過粗對準參考光柵，然后經(jīng)光電探測器采集轉(zhuǎn) 換后獲得的光強采樣；位置數(shù)據(jù)為勻速移動中的工件臺各個時刻的位置坐標。 對于粗對準信號，處理的目的在于找到光強最大值點所對應(yīng)的位置坐標，即
附圖2粗對準信號中Xw的位置坐標。X(H的位置通過粗對準信號的模型擬合的
方式獲得。粗對準信號采用如下擬合模型進行擬合
<formula>formula see original document page 9</formula>式l
其中；x為位置數(shù)據(jù)，/為對應(yīng)該位置處采集的光強數(shù)據(jù)，6。 62 和62 +1為
模型擬合參數(shù)，^為粗對準信號中包含的第n個頻率成分。粗對準信號中包含的頻率成分與對準標記中包含的周期成分直接相關(guān)。擬合;f莫型應(yīng)包含對準標記
的全部周期成分。例如，附圖1中所示的對準標記包含3個不同的周期Pp P2 和P3，由此產(chǎn)生的粗對準信號中也會同樣包含3種頻率成分，故擬合模型將采 用如式2所示的具體形式，即包含^、 ^和^三種頻率成分。
廣
'=^ + Z>2 cos
2;r
+ 66 cos
,2;r 、
、A
、A 乂 +67 sin
+ 63 sin
。;r 、 ——；c
廣
、A
+ 64 cos
乂
、
2;r ——x
VA 乂
+ sin
、 ——x
、A ,
,2;r 、
-a:
、A
式2
由于附圖l所示的對準系統(tǒng)中，采用的是士l級光干涉成像，成像條紋的周 期為標記周期的1/2,故擬合模型的頻率成設(shè)計為A =0.5^ 、 / 2 =0.5戶2 、 p3 =0.5戶3 。 當采用其它級次光干涉成像，成像條紋的周期與標記周期關(guān)系將可能發(fā)生改變， 擬合模型中的頻率應(yīng)做適應(yīng)性改變，以確保擬合模型中的頻率成分與成像條紋 中包含的頻率成分一致。
粗對準模型參數(shù)的求解采用最小二乘法，其中誤差函數(shù)定義為
其中，/」為對應(yīng)、處的采樣光強，/(^.)為對應(yīng) 處的光強擬合值，
的采樣點數(shù)。對誤差函數(shù)通過h..... 62 和62 +1的偏微分求極值，貝'J:
—=0， 一 = O,A ,-= 0
6! 62 6，
式3 g為總
式4
并代入式l,可得:
聲i乂=1
乂=1戶lLlx凡 >i
lK)2 戶iL￡仏 聲i63 M &=戶i
MMM0MMM
乂=1乂=1戶lL聲l
-戶1二gL乂=1 _t隊 -戶1
式5
10^ 。式5所示^:方程可寫成^:c的 、A J
數(shù)學形式，其中位置信號矩陣j為對稱矩陣，即j-才，且由位置信號矩陣j和
光強信號向量C容易求解出參it向量5,即6,..... 62 和62 +1的值。
在粗對準信號分段歸納步驟中，從接收到第1個位置和光強采樣開始，粗對 準信號進行分段歸納。每隔一定的釆樣點數(shù)，對該段時間內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)進行化 簡歸納，而無需等到采樣完全結(jié)束再進行處理，其目的在于充分利用采樣時間 間隔進行數(shù)據(jù)處理，提高了系統(tǒng)的效率和實時性。
附圖4示出了粗對準信號擬合分段歸納過程中分段示意圖。圖中整個信號的
采集過程共分成N段(Dp D2.....DN)，每一分段包含M個采樣。從第一個
采樣對(位置采樣和光強采樣)到第M個采樣對，組成Di分段。在M+1、 M + 2、 ...、 M + M (D2分段)進行采集的同時，對D,分段中的采樣對進行歸納； 同理，當采集D3分段時，對D2分段的分段數(shù)據(jù)進行歸納處理。依次類推，直到 對準采樣結(jié)束。歸納的過程即為計算式5中位置信號矩陣J和光強信號向量C中 元素的過程，其目的在于后續(xù)模型參數(shù)的擬合求解過程中，直接利用已經(jīng)獲得 位置信號矩陣j和光強信號向量C,從而縮短計算用時，提高對準效率。N和M 的具體設(shè)置可以根據(jù)信號的長度、總的采樣點數(shù)合理安排。分段過少可能會影 響擬合效果，過細則占用更多內(nèi)存空間，總之需要綜合考慮。但無論設(shè)置多少， 不改變算法的可行性。
以第D!分段的歸納計算為例，歸納的過程即為計算位置信號矩陣^和光強 信號向量C在D!分^:內(nèi)的值，即-1
'S" 式7
,、
在粗對準信號的估計峰值步驟中，從接收到第3個位置和光強釆樣開始，對 每個采樣點的光強逐一比較判斷，并記錄最大的光強、最大光強對應(yīng)的采樣位 置、所在的分段。估計峰值目的在于粗對準信號采樣的同時，獲得最大光強一 個粗略位置，用以確定數(shù)據(jù)擬合窗口一個大概位置。事實上，粗對準位置X0I 即在該估計的峰值位置附近。為保證判斷的準確性，采取了三點取均值來判斷 光強最大值，具體流程如附圖5所示(這里一個分段設(shè)定為M個采樣點)，包括 如下步驟(這里以相關(guān)計算程序的表示進行示意)
首先，設(shè)置初始I—max、 x_max_pos和x—seg為0;
接著，計算3點平均光強I—ave = (Ij-2+Ij-l+Ij)/3;
然后，與1—max比較，判斷新獲得的I—ave是否為最大光強；
又，如果I—ave > I_max,用當前I—ave值替換原來的I— max, 當所在分段前 xj替換x_max_pos, 當前xj所在分段替換x—seg;
最后，繼續(xù)采樣，重復上述步驟，直到采樣結(jié)束。
才艮據(jù)上述處理步驟，采樣結(jié)束后，即可確定粗對準信號中估計峰值Lmax、 該峰值的位置坐標x_max_pos和所在的分羊殳x_seg。
在粗對準信號的確定擬合數(shù)據(jù)窗口步驟中，根據(jù)所估計的峰值點的采樣位置 x_max_p6s，以及該位置所在的分段，取該段和左右鄰近一段或幾段合并為擬合 數(shù)據(jù)窗口 ，可確保粗對準位置X(h在該擬合數(shù)據(jù)窗口內(nèi)。附圖6給出了擬合數(shù) 據(jù)窗口的一個實施例，估計的峰值x_max_pos位于Dl段，取的擬合數(shù)據(jù)窗口包
括Dl-2、 DLm、 DL、 Dl+!和Dl + 2段。
在粗對準信號模型擬合步驟中，首先合并擬合數(shù)據(jù)窗口包含的位置信號矩P車
j和光強信號向量c， ^4=$;^， c-j;c。。附圖6所示的擬合數(shù)據(jù)窗口實施例
w省
c
12中，力=、—,+ 、—, +々t + 、+1 + 、+2 ， c = Q 2 + cDt, + cDi + c。i+i + c"+2 。求解參數(shù)向
位于估計峰值x_max_pos最近處的極值點即為粗對準位置Xop由于難以獲 得解析解，故實際中采用切線法求解，j^maxjos附近的解、滿足如下條件
|xg - x—max_pos| < a
I I 一
r'(x) = -^62 cos
a
)
——JC "1 J
2;r i . +——63 sin
2;r
+A-- cos
2;r ) 2;r， . + 一~"+ism
2;r ——x
、a 乂
2;r ， --Z>4 cos
" 、
2;r
Z72
2;r
& sin
2;r
式8
V"」P"
2;r 、戶"
這里，T7為迭代允許的誤差，設(shè)定為精對準信號a的1/8周期，則即可保證 滿足精度需要。
繼續(xù)春考圖3。精對準信號的處理過程主要包括如下步驟
步驟S21 步驟S22 步驟S23 步驟S24
采集工件臺的位置數(shù)據(jù)和精對準光強信號，以產(chǎn)生精對準信號； 采集精對準信號，同時對其化簡歸納； 精對準信號模型擬合； 計算精對準信號的峰值點。
其中，精對準信號擬合模型采用
=^ + d， COS
廣2;r 、 ——；c
乂A 乂
+ A sin
2;r
式9
其中，x為位置數(shù)據(jù)，/為對應(yīng)該位置處采集的光強數(shù)據(jù)，^、 ^和4為模 型擬合參數(shù)，蘭為精對準信號的頻率成分，由于采用的是士l級光干涉成像，故
精對準成像條紋的周期為用以精對準的光柵標記周期Pi的1/2,即a-0.5尸,。
精對準信號的化簡歸納過程類似粗對準信號，在對準信號采集的過程，完成 線形矩陣參^:的計算過程，從而提高處理的效率。精對準信號的化簡歸納過程 從信號開始采集， 一直到信號的采集結(jié)束，不進行分段處理?；啔w納過程即 為求解信號矩陣A和信號向量C中元素的過程。精對準信號模型擬合步驟利用最小二乘法，由信號矩陣A和信號向量C, 求解精對準信號模型參數(shù)《、J2、《。
計算峰值位置步驟為利用獲得的信號模型參數(shù)《、^、 ^，可算出該模型中
的波峰點，每一個波峰點即為信號的峰值點。
需要說明的是，精對準信號處理方式可以有多種，發(fā)明人只是在這里例舉了
其中一種方式。事實上，如果不考慮精對準信號的處理效率，步驟S22中的化 簡歸納過程可以省去；此外，精對準信號擬合模型也可采用高階的非線性余弦 模型等方法處理。
步驟S3:最終的對準位置由粗對準位置和精對準信號中峰值點共同確定， 其基本原理為以找到的粗對準位置為Xw基準，尋找精對準信號士l/2周期范圍 內(nèi)所對應(yīng)的一個峰值位置，該位置即為精對準的對準中心位置Xo2。
綜上所述，本發(fā)明的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，是基于幅值與相位分 開探測的對準信號，通過現(xiàn)有的對準標記產(chǎn)生粗對準信號并對其進行分段歸納 和估計峰值位置，通過粗對準信號模型擬合的方式確定標記的粗對準位置；通 過現(xiàn)有的對準標記產(chǎn)生精對準信號并對其化簡歸納，通過精對準信號模型擬合 的方式確定精對準信號的峰值點；并綜合粗對準位置和精對準信號峰值點確定 最終的對準位置?？捎行У靥岣邔市盘柼幚硇剩@得正確的對準位置。
上述實施例僅為例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行 修飾與變化。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)以權(quán)利要求書的范圍為依據(jù)。
col.
s〕 J
c〕 k
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gs，
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45
一-
CI,
l一
1權(quán)利要求
1、一種光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，包括采集對準標記所產(chǎn)生的粗對準信號和精對準信號，分別對所述粗對準信號和精對準信號進行信號處理，獲得粗對準位置與精對準信號的峰值點，以確定對準位置；其特征在于，所述粗對準信號處理包括信號分段歸納與峰值位置估計過程，用以確定擬合數(shù)據(jù)窗口；根據(jù)所述擬合數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的光強與位置采樣，使用粗對準擬合模型，以獲得模型參數(shù)。
2、 如權(quán)利要求1所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述信號分段歸納過程包括將粗對準信號采集過程分為多段，進行后一段信號采 集的同時對前一段的分段數(shù)據(jù)進行歸納處理。
3. 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述峰值位置估計過程包括采取三點取均值來判斷光強的最大值及所在的分段。
4. 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述確定擬合數(shù)據(jù)窗口的方法為取粗對準信號峰值所在的分段和左右鄰近一段 或幾段合并為擬合數(shù)據(jù)窗口 。
5. 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述模型參數(shù)的求解采用最小二乘法。
6. 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述擬合模型包含所述對準標記的全部周期成分，粗對準信號中包含的頻率成分 與所述對準標記中包含的周期成分直接相關(guān)。
7、 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述粗對準信號和精對準信號分別包括工件臺的位置數(shù)據(jù)和粗對準光強信號，以 及工件臺的位置數(shù)據(jù)和精對準光強信號。
8、 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，確 定所述精對準信號的峰值點的方法包括對采集的精對準信號進行化簡歸納；精對準信號模型擬合；以及計算精對準信號的峰值點。
9、 如權(quán)利要求8所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述精對準信號模型擬合利用最小二乘法。
10、 如權(quán)利要求8所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，所 述精對準信號模型擬合包括計算出模型中的波峰點，而每一個波峰點即為精對 準信號的峰值點。
11、 如權(quán)利要求l所述的光刻技術(shù)中對準信號的處理方法，其特征在于，以 所述粗對準位置為基準，尋找所述精對準信號士l/2周期范圍內(nèi)所對應(yīng)的一個峰值 位置，該位置即為最終確定的對準位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于幅值與相位分開探測的對準信號處理方法，該方法對來源于對準標記的粗對準信號進行分段歸納和估計峰值位置，通過粗對準信號模型擬合的方式確定標記的粗對準位置；對來源于對準標記的精對準信號化簡歸納，通過精對準信號模型擬合的方式確定精對準信號的峰值點；并綜合粗對準位置和精對準信號峰值點確定最終的對準位置。本發(fā)明提供的對準信號處理方法可以有效地提高對準信號處理效率，獲得正確的對準位置。
文檔編號G03F7/20GK101587306SQ20091004904
公開日2009年11月25日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者李運鋒, 王海江, 新 趙, 陳延太, 韋學志 申請人:上海微電子裝備有限公司