專(zhuān)利名稱(chēng)：光刻對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中對(duì)對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行修正的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種光刻對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中對(duì)不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行修正的方法。
背景技術(shù)：
光刻投影裝置是制造集成電路和/或其他微型設(shè)備的主要部件。借助于這種裝置，具有不同掩膜圖案的許多掩膜在精確對(duì)準(zhǔn)的位置順次成像到基底上，如半導(dǎo)體晶片或 IXD板。基底必須在己經(jīng)彼此對(duì)準(zhǔn)的連續(xù)圖像之間經(jīng)歷理想的物理和化學(xué)變化。在基底用掩膜圖案曝光之后從裝置中移開(kāi)，并且在基底經(jīng)歷理想的加工步驟之后，為了用第二掩膜圖案的像對(duì)其進(jìn)行曝光而將其放回，等等，但必須確保第二掩膜圖案的像和隨后掩膜圖案的像相對(duì)于基底精確定位。為此，光刻投影裝置配有對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，利用該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，相對(duì)于掩膜上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)對(duì)準(zhǔn)基底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在掩膜圖案成像的過(guò)程中，基底與掩膜同時(shí)相對(duì)于投影系統(tǒng)和投射束移動(dòng)，同時(shí)考慮投影系統(tǒng)的放大率。掩膜圖案連續(xù)曝光部分的一系列并置的部分圖像成像在一個(gè)曝光區(qū)域中。掩膜圖案在曝光區(qū)域完全成像之后，對(duì)下一個(gè)曝光區(qū)域進(jìn)行這一步驟。隨著基底每單位表面積上的電子元件數(shù)量的增長(zhǎng)以及電子元件的尺寸合成越來(lái)越小，對(duì)集成電路的精度要求日益提高，因此依次掩膜成像在基底上的位置必須越來(lái)越準(zhǔn)確的固定，對(duì)光刻時(shí)對(duì)準(zhǔn)精度的要求也越來(lái)越高。為了適應(yīng)高精度要求、工藝和產(chǎn)率要求，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第 03164858號(hào)公開(kāi)了一種雙波長(zhǎng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，包括具有第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng)的對(duì)準(zhǔn)輻射源；具有第一波長(zhǎng)通道和第二波長(zhǎng)通道的檢測(cè)系統(tǒng)，第一波長(zhǎng)通道接收對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記第一波長(zhǎng)處的對(duì)準(zhǔn)輻射，第二波長(zhǎng)通道接收對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記第二波長(zhǎng)處的對(duì)準(zhǔn)輻射；以及一個(gè)定位單元，用以根據(jù)在第一波長(zhǎng)處檢測(cè)到的對(duì)準(zhǔn)輻射相對(duì)于在第二波長(zhǎng)處檢測(cè)到的對(duì)準(zhǔn)輻射的相對(duì)強(qiáng)度來(lái)確定對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置。從上述系統(tǒng)中，可以看出，該系統(tǒng)事實(shí)上是使用了兩個(gè)獨(dú)立的波長(zhǎng)來(lái)照射和檢測(cè)基底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，從而可以動(dòng)態(tài)的選擇對(duì)準(zhǔn)激光，以取得更好的對(duì)準(zhǔn)效果并針對(duì)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出多種對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。由于對(duì)準(zhǔn)用的不同類(lèi)型的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記尺寸不一樣，在經(jīng)過(guò)對(duì)準(zhǔn)光源照射后，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的各級(jí)次的反射成像與對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)記(參考光柵)的中心不能完全重合，進(jìn)而導(dǎo)致不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在同一物理位置上獲得的坐標(biāo)值并不相等，從而造成對(duì)準(zhǔn)位置偏差。在現(xiàn)有對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中，為了避免上述現(xiàn)象，針對(duì)各級(jí)次像與對(duì)應(yīng)參考標(biāo)記各中心不重合的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，通過(guò)與各級(jí)次像與對(duì)應(yīng)參考標(biāo)記中心重合的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，進(jìn)行比較，來(lái)進(jìn)行修正。該種修正主要是通過(guò)指定以中心重合對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的某一級(jí)次為基準(zhǔn)，針對(duì)中心不重合對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)應(yīng)級(jí)次獲得差值，進(jìn)而將該差值用于對(duì)準(zhǔn)位置修正。此種方法從一定程度上，解決了不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置偏差問(wèn)題，但是由于對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記所反射的各級(jí)次光的周期不同，導(dǎo)致中心不重合對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和中心重合對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)應(yīng)各級(jí)次的差值不是一致的，不同級(jí)次存在差異，此外鑒于該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)所使用的對(duì)準(zhǔn)策略，可能會(huì)出現(xiàn)用于修正的級(jí)次，在本次對(duì)準(zhǔn)中沒(méi)有被使用的情況，由于上述原因，將導(dǎo)致不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置修正存在誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙光源多級(jí)次的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行修正的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于雙光源多級(jí)次的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中對(duì)不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行修正的方法，包括如下步驟a.設(shè)置一基準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)水平向坐標(biāo)，及基準(zhǔn)垂向坐標(biāo)；b.設(shè)置第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)應(yīng)第一對(duì)準(zhǔn)水平向坐標(biāo)，及第一對(duì)準(zhǔn)垂向坐標(biāo)，所述第一對(duì)準(zhǔn)水平向坐標(biāo)與上述基準(zhǔn)水平向坐標(biāo)相同，設(shè)置第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)應(yīng)第二對(duì)準(zhǔn)水平向坐標(biāo)，及第二對(duì)準(zhǔn)垂向坐標(biāo)，所述第二對(duì)準(zhǔn)垂向坐標(biāo)與上述基準(zhǔn)垂向坐標(biāo)相同；c.獲得所述基準(zhǔn)標(biāo)記，第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，及第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在各級(jí)次衍射光的位置信息；d.根據(jù)上述步驟，獲得各級(jí)次偏差值；e.選用上述第一或者第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，通過(guò)上述各級(jí)次偏差值，進(jìn)行位置修正，獲得所述第一或者第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記各級(jí)次的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置。較佳地，在步驟d中，包括如下步驟通過(guò)所述基準(zhǔn)標(biāo)記與第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的各級(jí)次衍射光的位置信息，獲得各級(jí)次水平向偏差值；通過(guò)所述基準(zhǔn)標(biāo)記與所述第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的各級(jí)次衍射光的位置信息，獲得各級(jí)次垂向偏差值。較佳地，在步驟e中，在對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，通過(guò)選定對(duì)應(yīng)的級(jí)次，及對(duì)應(yīng)級(jí)次的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置，修正對(duì)準(zhǔn)位置。較佳地，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與所述基準(zhǔn)標(biāo)記尺寸相同。較佳地，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與所述基準(zhǔn)標(biāo)記尺寸不同。本發(fā)明基于雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)修正方法不但可以降低不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置偏差值，獲得更精確的對(duì)準(zhǔn)位置，而且可減小不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記交叉使用對(duì)對(duì)準(zhǔn)位置的影響，增強(qiáng)工藝適應(yīng)性。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。圖1所示為本發(fā)明基于雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明基于雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的基準(zhǔn)標(biāo)記和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的設(shè)置示意圖；圖3所示為本發(fā)明基于雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置修正方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
圖1所示為已知技術(shù)的雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括光源模塊、參考光柵、光纖、棱鏡、偏振鏡、物鏡、標(biāo)記、級(jí)次光楔、反射鏡、物鏡、像平面以及探測(cè)器。雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的具體工作原理對(duì)于本領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的人來(lái)說(shuō)是公知常識(shí)，在此不再贅述。圖2為在基底上設(shè)置的基準(zhǔn)標(biāo)記和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置示意圖。圖中基準(zhǔn)標(biāo)記的坐標(biāo)M 標(biāo)為(X標(biāo)，Y標(biāo))。圖中對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M非i、M·的坐標(biāo)為ΜΦ1(Χ，Y標(biāo))，Μ·(Χ標(biāo)，Y)。兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記分別在垂向和水平向與基準(zhǔn)標(biāo)記重合。本實(shí)施例中以基準(zhǔn)標(biāo)記Mfe和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Μφ ！為例描述，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Μφ工在Y向物理位置坐標(biāo)與基準(zhǔn)標(biāo)EMfe相同。在其他實(shí)施例中，以基準(zhǔn)標(biāo)EMfe和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記ΜΦ2為例，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M^2在X向物理位置坐標(biāo)與基準(zhǔn)標(biāo)記Mfe相同。本發(fā)明對(duì)此不加任何限制。如圖3所示，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)測(cè)量基準(zhǔn)標(biāo)EMfe，獲得各級(jí)次垂向?qū)?zhǔn)位置為=Yft^1，， Y標(biāo)-3，Y標(biāo)-4，Y標(biāo)-5，Y標(biāo)-6，Y標(biāo)-7，…；對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得各級(jí)次垂向?qū)?zhǔn)位置
為:Υ 非 1-1，Y 非 1-2，Y 非 1-3，Y 非 1-4，Y 非 1-5，Y 非 1-6，Y 非 1-7， ···計(jì)算基準(zhǔn)標(biāo)記和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記各級(jí)次垂向誤差位置γ 1Cirift-I=Y 標(biāo)-r_Υ 非 1-1
V 1Cirifti—Y 標(biāo)-2-"Y 非 1-2
V 1Clrift-S—Y 標(biāo)-3-"Y 非 1-3
V 1Cirift^=Y 標(biāo)-‘"Y 非 1-4
V 1Cirift^一 Y 標(biāo)-5_"Y 非 1-5
V 1Cirift-B—Y 標(biāo)-6-"Y 非 1-6
γ J-drift- =Y 標(biāo)-7_"Y 非 1-7將獲得的該尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記各級(jí)次的偏移值存入對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，在實(shí)際的操作過(guò)程中， 所述基準(zhǔn)標(biāo)EMfe和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記ΜΦ1在垂向(Y)的坐標(biāo)布局會(huì)存在因工藝制造存在絕對(duì)的誤差；且因?yàn)樵跍y(cè)量過(guò)程中，存在一定的環(huán)境擾動(dòng)，如溫度漂移，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的抖動(dòng)等，存在環(huán)境擾動(dòng)誤差。通過(guò)上述步驟，可以有效地計(jì)算出上述各種誤差的總和，形成各級(jí)次的偏移值。在正常對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，掃描該種尺寸的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，獲得標(biāo)記各級(jí)次垂向的掃描位置 (Y1, Y2, Y3，Y4，Y5, Y6, Y7)，結(jié)合對(duì)準(zhǔn)處方的應(yīng)用。如果該次對(duì)準(zhǔn)使用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的1，3，5級(jí)光計(jì)算最終的對(duì)準(zhǔn)位置，則要對(duì)該三個(gè)級(jí)次的垂向?qū)?zhǔn)位置進(jìn)行修正，獲得該級(jí)次的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置，過(guò)程如下γ實(shí)-]. = Yl-Y1
γ 實(shí)-5 = Y3-Y1
Y實(shí)- ；=Y5-Y1將所獲得實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置用于最終的對(duì)準(zhǔn)處方策略計(jì)算，獲得標(biāo)記的最佳對(duì)準(zhǔn)位置。本說(shuō)明書(shū)中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于雙光源多級(jí)次的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中對(duì)不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行修正的方法，包括如下步驟a.設(shè)置一基準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)水平向坐標(biāo)，及基準(zhǔn)垂向坐標(biāo)；b.設(shè)置第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)應(yīng)第一對(duì)準(zhǔn)水平向坐標(biāo)，及第一對(duì)準(zhǔn)垂向坐標(biāo)，所述第一對(duì)準(zhǔn)水平向坐標(biāo)與上述基準(zhǔn)水平向坐標(biāo)相同，設(shè)置第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，對(duì)應(yīng)第二對(duì)準(zhǔn)水平向坐標(biāo)，及第二對(duì)準(zhǔn)垂向坐標(biāo)，所述第二對(duì)準(zhǔn)垂向坐標(biāo)與上述基準(zhǔn)垂向坐標(biāo)相同；c.獲得所述基準(zhǔn)標(biāo)記，第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，及第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在各級(jí)次衍射光的位置信息；d.根據(jù)上述步驟獲得的所述位置信息，獲得各級(jí)次偏差值；e.選用上述第一或者第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，通過(guò)上述各級(jí)次偏差值，進(jìn)行位置修正，獲得所述第一或者第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記各級(jí)次的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)修正方法，其特征在于在步驟d中，包括如下步驟通過(guò)所述基準(zhǔn)標(biāo)記與第一對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的各級(jí)次衍射光的位置信息，獲得各級(jí)次水平向偏差值；通過(guò)所述基準(zhǔn)標(biāo)記與所述第二對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的各級(jí)次衍射光的位置信息，獲得各級(jí)次垂向偏差值。
3.如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)修正方法，其特征在于在步驟e中，在對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，通過(guò)選定對(duì)應(yīng)的級(jí)次，及對(duì)應(yīng)級(jí)次的實(shí)際對(duì)準(zhǔn)位置，修正對(duì)準(zhǔn)位置。
4.如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)修正方法，其特征在于所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與所述基準(zhǔn)標(biāo)記尺寸相同。
5.如權(quán)利要求1所述的對(duì)準(zhǔn)修正方法，其特征在于所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與所述基準(zhǔn)標(biāo)記尺寸不同。
全文摘要
一種基于雙光源多級(jí)次的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)位置進(jìn)行修正的方法，包括如下步驟a.設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記和兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，使對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與基準(zhǔn)標(biāo)記在水平向或垂向?qū)R；b.獲得兩種對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記在各級(jí)次衍射光的位置信息；c.根據(jù)所述位置信息獲得各級(jí)次偏差值；d.根據(jù)所述各級(jí)次偏差值，對(duì)所選級(jí)次進(jìn)行位置修正，獲得最終對(duì)準(zhǔn)位置。本發(fā)明基于雙光源多級(jí)次對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)修正方法不但可以降低不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置偏差值，獲得更精確的對(duì)準(zhǔn)位置，而且可減小不同尺寸對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記交叉使用對(duì)對(duì)準(zhǔn)位置的影響，增強(qiáng)工藝適應(yīng)性。
文檔編號(hào)G03F9/00GK102566338SQ20101061906
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者韓悅 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司