專利名稱：基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于光刻設(shè)備的基于雙光源多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法及對準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
光刻裝置是制造集成電路的主要設(shè)備，其作用是使不同的掩膜圖案依次成像到基底(半導(dǎo)體硅片或IXD板)上的精確對準(zhǔn)的位置。然而這個對準(zhǔn)位置卻因?yàn)檫B續(xù)圖形所經(jīng)歷的物理和化學(xué)變化而改變，因此需要一個對準(zhǔn)系統(tǒng)，以保證硅片對應(yīng)掩膜的對準(zhǔn)位置每次都能夠被精確的對準(zhǔn)。隨著基底每單位表面積上的電子元件數(shù)量的增長以及電子元件的尺寸合成越來越小，對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越準(zhǔn)確的固定，對光刻時對準(zhǔn)精度的要求也越來越高。
美國專利US5243195公開了ー種對準(zhǔn)系統(tǒng)其中提及ー種軸上對準(zhǔn)方式，這種對準(zhǔn)方式的優(yōu)點(diǎn)在于掩膜和基底可以直接被對準(zhǔn)，但其缺點(diǎn)在于難以改進(jìn)到更高的精密度和準(zhǔn)確度，而且各種エ藝步驟會引起對準(zhǔn)標(biāo)記變化，從而引入不對稱性和基底光柵標(biāo)記的溝槽有效深度的變化。這種現(xiàn)象導(dǎo)致エ藝檢測不到光柵標(biāo)記，或在其他情況下僅提供微弱的信號，對準(zhǔn)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。為了解決這個問題，中國專利CN03164858公開了ー種雙波長對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括具有第一波長和第二波長的對準(zhǔn)輻射源；具有第一波長通道和第二波長通道的檢測系統(tǒng)，第一波長通道接收對準(zhǔn)標(biāo)記第一波長處的對準(zhǔn)輻射，第二波長通道接收對準(zhǔn)標(biāo)記第二波長處的對準(zhǔn)輻射；以及ー個定位単元，用以根據(jù)在第一波長處檢測到的對準(zhǔn)輻射相對于在第二波長處檢測到的對準(zhǔn)輻射的相對強(qiáng)度來確定對準(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)上是使用了兩個獨(dú)立的波長來照射和檢測基底上的對準(zhǔn)標(biāo)記的位置，從而可以動態(tài)的選擇對準(zhǔn)激光，以取得更好的對準(zhǔn)效果。但是，在現(xiàn)有的雙波長激光測量系統(tǒng)中，由于標(biāo)記或者硅片基底相對于參考光柵的旋轉(zhuǎn)以及標(biāo)記不均勻系數(shù)的共同作用，會導(dǎo)致在對準(zhǔn)輻射接受過程中造成對準(zhǔn)波形相位的失真，進(jìn)而在定位單元導(dǎo)致計算獲得的各級次對準(zhǔn)位置的不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致對準(zhǔn)誤差的產(chǎn)生，影響套刻準(zhǔn)確度。為了避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，需要對掃描獲得各級次的波形進(jìn)行相位矯正，以保證對準(zhǔn)各級次位置的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供ー種光源多級次的對準(zhǔn)系統(tǒng)，以及針對標(biāo)記或者硅片基底旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的波形相位失真的對準(zhǔn)方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開ー種基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在于利用多波長對準(zhǔn)光源照射該多周期標(biāo)記以獲得各級次波形相位，對該多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正，利用校正后的各級次波形完成對準(zhǔn)。更進(jìn)一歩地，對該多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正包括修正后的各級次光的相位值=原始的各級次光的相位值土(硅片旋轉(zhuǎn)值+標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值)*標(biāo)記參考光柵向量/各級次光的周期值土標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值*掃描中心與期望位置的偏移值/各級次光的周期值；其中掃描中心與與期望位置的偏移值=O. 5* (標(biāo)記掃描起始位置+標(biāo)記掃描終止位置)-標(biāo)記期望位置。更進(jìn)一歩地，該多周期標(biāo)記包括第一周期標(biāo)記、第二周期標(biāo)記和第三周期標(biāo)記。更進(jìn)ー步地，該掃描方向包括X方向和Y方向。更進(jìn)ー步地,對該第一或第三周期標(biāo)記X方向掃描的校正公式為phase = phase_m+ (Rz+Rm)*gd. y/pm+Rm*sco. y/pm ;其中Phase是校正后的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是硅 片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd. y是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的Y向距離，Pm是第一或第三周期標(biāo)記的周期值，sco. y是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，sco.y=O. 5* (WS_start_pos. y+WS_end_pos. y) -exp_pos. y, WS_start_pos. y 是第一或第三周期標(biāo)記在Y方向的掃描起始位置，WS_end_pos. y是第一或第三周期標(biāo)記在Y方向的掃描終止位置，exp_pos. y是第一或第三周期標(biāo)記的期望位置。更進(jìn)ー步地,對該第一或第三周期標(biāo)記Y方向掃描的校正公式為phase = phase_m+ (Rz+Rm)*gd. x/pm_rm*sco. x/pm ;其中Phase是校正后的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是硅片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd. X是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的X向距離，Pm是第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的周期值，sco. X是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，sco. x = 0. 5*(WS_start_pos. x+WS_end_pos. x)-exp_pos. x,WS_start_pos. x 是^!一或第三周期標(biāo)記在X方向的掃描起始位置，WS_end_pos. x是第一或第三周期標(biāo)記在X方向的掃描終止位置，exp_pos. X是第一或第三周期標(biāo)記的期望位置。更進(jìn)ー步地，對該第二周期標(biāo)記X方向掃描的校正公式為phase =phase-(Rz+Rm)*gd. y/pm+rm*sco. y/pm ;其中Phase是校正后的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是硅片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd. y是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的Y向距離，pm是第ニ周期標(biāo)記的各級次光的周期值，sco. y是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，sco. y =0. 5*(WS_start_pos. y+WS_end_pos. y)-exp_pos. y, WS_start_pos. y 是第二周期標(biāo)記在 Y方向的掃描起始位置，WS_end_pos. y是第二周期標(biāo)記在Y方向的掃描終止位置，exp_pos. y是第二周期標(biāo)記的期望位置。更進(jìn)ー步地，對該第二周期標(biāo)記Y方向掃描的校正公式為phase = phase_m+(Rz+Rm)*gd. x/pm_rm*sco. x/pm ;其中Phase是校正后的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位,Rz是娃片旋轉(zhuǎn)值,Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd. X是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的X向距離，pm是第二周期標(biāo)記的各級次光的周期值，sco. X是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，sco. x = 0. 5*(WS_start_pos. x+WS_end_pos. x)_exp_pos. x, WS_start_pos. x 是第二周期標(biāo)記在 X 方向的掃描起始位置，WS_end_pos. X是第二周期標(biāo)記在X方向的掃描終止位置，exp_pos. X是第二周期標(biāo)記的期望位置。本發(fā)明同時公開一種基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)裝置，包括；多波長對準(zhǔn)光源，用于照射該多周期標(biāo)記；一探測器，用于獲得各周期標(biāo)記的各級次波形相位；還包括ー處理器，該處理器對多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正，利用校正后的各級次波形完成對準(zhǔn)。更進(jìn)一歩地，該多周期標(biāo)記包括第一周期標(biāo)記、第二周期標(biāo)記和第三周期標(biāo)記。
更進(jìn)一歩地，該處理器對該多各級次波形相位的校正如下相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正包括修正后的各級次光的相位值=原始的各級次光的相位值土(硅片旋轉(zhuǎn)值+標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值)*標(biāo)記參考光柵向量/各級次光的周期值土標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值*掃描中心與期望位置的偏移值/各級次光的周期值；其中掃描中心與與期望位置的偏移值=O. 5* (標(biāo)記掃描起始位置+標(biāo)記掃描終止位置)-標(biāo)記期望位置。更進(jìn)一歩地，該多波長對準(zhǔn)光源為紅光激光和綠光激光。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法及裝置能有效地校正實(shí)際工程中所出現(xiàn)的硅片或標(biāo)記發(fā)生旋轉(zhuǎn)時的誤差，通過對掃描獲得的標(biāo)記各周期級次的波形進(jìn)行相位校正，降低因標(biāo)記或者硅片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誤差對實(shí)際對準(zhǔn)位置的影響，保證各級次對準(zhǔn)位置的準(zhǔn)確性。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)ー步的了解。圖I所示為已知技術(shù)的雙光源多級次對準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖；圖2所示為本發(fā)明所涉及的第一多周期對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為本發(fā)明所涉及的第二多周期對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是照射第一多周期對準(zhǔn)標(biāo)記后獲得的原始波形相位圖；圖5是照射第二多周期對準(zhǔn)標(biāo)記后獲得的原始波形相位圖；圖6是經(jīng)校正后的第一多周期對準(zhǔn)標(biāo)記的波形相位圖；圖7是經(jīng)校正后的第二多周期對準(zhǔn)標(biāo)記的波形相位圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。本發(fā)明對掃描獲得的標(biāo)記各周期級次的波形進(jìn)行相位校正，降低因標(biāo)記或者硅片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誤差對實(shí)際對準(zhǔn)位置的影響，保證各級次對準(zhǔn)位置的準(zhǔn)確性。圖I所示為已知技術(shù)的雙光源多級次對準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖。如圖I所示，雙光源多級次對準(zhǔn)系統(tǒng)包括光源模塊11，12、參考光柵2、光纖13，23、棱鏡14，24、偏振鏡3、物鏡4、標(biāo)記5、級次光楔15，25、反射鏡16，26、物鏡17，27、像平面18，28以及探測器19、29。雙光源多級次對準(zhǔn)系統(tǒng)的具體工作原理對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是公知常識，在此不再贅述。圖2、圖3所示為本發(fā)明所涉及的對準(zhǔn)標(biāo)記的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖2是三周期對準(zhǔn)標(biāo)記，該對準(zhǔn)標(biāo)記的周期為L > M > S。圖3是雙周期對準(zhǔn)標(biāo)記,該對準(zhǔn)標(biāo)記的周期為L >M0上述兩種對準(zhǔn)標(biāo)記的具體工作原理對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是公知常識，在此不再贅述。圖4、圖5所示為本發(fā)明所涉及的對準(zhǔn)標(biāo)記所采集的波形示意圖，其中圖4是三周期對準(zhǔn)標(biāo)記經(jīng)綠光波長照射后所獲得的波形示意圖，圖5是雙周期對準(zhǔn)標(biāo)記經(jīng)綠光波長照射后所獲得的波形示意圖。本發(fā)明所提供的基予多波長對準(zhǔn)系統(tǒng)和多周期標(biāo)記的相位校正方法，先利用圖I中所示的對準(zhǔn)系統(tǒng)的光源11、12照射該多周期標(biāo)記。其中該多周期標(biāo)記既可以為圖2、圖3中所公開的多周期，也可以是其它的多周期標(biāo)記。多周期標(biāo)記的各級次光被探測器19、29捕獲后，處理器獲得各級次光的波形的相位。在該處理器中，對以獲得的各周期各級次的波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行相位補(bǔ)正。進(jìn)行相位補(bǔ)正時遵循以下補(bǔ)正算法 掃描中心與期望位置的偏移值=O. 5*(標(biāo)記掃描起始位置+標(biāo)記掃描終止位置)-標(biāo)記期望位置；修正后的各級次光的相位值=原始的各級次光的相位值土(硅片旋轉(zhuǎn)值+標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值)*標(biāo)記參考光柵向量/各級次光的周期值土標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值*掃描中心與期望位置的偏移值/各級次光的周期值。進(jìn)ー步的，將糾正方法公式化可得Rz :硅片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)；gd :標(biāo)記參考光柵向量(即標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的X/Y向距離)；sco :掃描中心與期望位置的偏移值；pm :各級次光的周期值m(L_l, .........，G_l);phase_m :各級次光的相位值。公式描述如下sco. x = 0. 5* (WS_start_pos. x+WS_end_pos. x)_exp_pos. xsco. y = 0. 5* (WS_start_pos. y+WS_end_pos. y) -exp_pos. y根據(jù)標(biāo)記的周期和掃描方向選擇對應(yīng)修正公式中周期X 向掃描M_X phase_m = phase_m_ (Rz+Rm) *gd. y/pm+rm*sco. y/pm ；大周期 X 向掃描L_X phase_m = phase_m+(Rz+Rm) *gd. y/pm+rm*sco. y/pm ；小周期X 向掃描S_X phase_m = phase_m+(Rz+Rm) *gd. y/pm+rm*sco. y/pm ；中周期Y 向掃描M_Y phase_m = phase_m_ (Rz+Rm) *gd. x/pm-rm*sco. x/pm ；大周期 Y 向掃描L_Y phase_m = phase_m+(Rz+Rm) *gd. x/pm-rm*sco. x/pm ；小周期Y 向掃描S_Y phase_m = phase_m+(Rz+Rm) *gd. x/pm-rm*sco. x/pm ；其中該X、Y方向?yàn)樗椒较?，WS_start_pos. x是各周期標(biāo)記在X方向的掃描起始位置，WS_end_pos. x是各周期標(biāo)記在X方向的掃描終止位置，WS_start_pos. y是各周期標(biāo)記在Y方向的掃描起始位置，WS_end_pos. y是各周期標(biāo)記在Y方向的掃描終止位置，exp_pos. X是各周期標(biāo)記的期望位置。完成相位校正后，使用校正后的各周期各級次的相位進(jìn)行最終對準(zhǔn)位置計算。
以下將以多個實(shí)施例向結(jié)合的方式介紹本發(fā)明實(shí)施例一在本實(shí)施例中采用紅色波長光源光源照明選擇如圖2所示的標(biāo)記形式，進(jìn)行水平向(X向掃描)，以期獲得該方向的準(zhǔn)確對準(zhǔn)位置，經(jīng)過圖I的對準(zhǔn)系統(tǒng)探測結(jié)構(gòu)，可獲得如圖5所示的波形PL-l、PM-l、PM-2、PM-3、PM-4、PM-5、PM-6、PM-7，其中P表示各級次光信號的原始對準(zhǔn)位置；L表示標(biāo)記中較大尺寸的光柵周期，M表示標(biāo)記中中等尺寸的光柵周期；阿拉伯?dāng)?shù)字表示對應(yīng)周期通過對準(zhǔn)系統(tǒng)所能獲得的光信號的級次信息。各周期各級次周期存在放大或縮小狀況。對各周期各級次光的原始相位進(jìn)行相位修正，由于進(jìn)行的是X向掃描，故掃描中心與期望位置的偏移值計算為sco. y = O. 5* (WS_start_pos. y+WS_end_pos. y) -exp_pos. y·
其中WS_start_pos表示標(biāo)記掃描起始位置,WS_end_pos表示標(biāo)記掃描終止位置，exp_pos標(biāo)記期望位置。由于該標(biāo)記由大中小周期組成，且沿水平向掃描，故可知大周期的相位修正為PL+new = Pl-!+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PL_!名；P1^new表不經(jīng)過修正后的大周期對應(yīng)的一級次光的相位，PL-I表不該大周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)；PL-1名表示大周期一級次光的波形的名義相位值。由于該標(biāo)記由大中小周期組成，且沿水平向掃描，故可知中周期的相位修正為PM+new = PM-I (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/P^ 名;PM+new表示經(jīng)過修正后的中周期對應(yīng)的一級次光的相位,Pm-!表示該中周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)！Pjp1 表不中周期一級次光的波形的名義相位值。同理可獲得中周期其它級次的相位修正值PM_2_new = PM_2- (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_2 名； PM_3_new = PM_3_ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_3 名;PM-4_new = PM_4_ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_4 名；PM-5_new = PM-5-(Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_5 名；PM_6_new = PM_6- (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_6 名；Pm十new = PM_7_ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_7 名；由于該標(biāo)記由大中小周期組成，且沿水平向掃描，故可知小周期的相位修正為Ps+new = Ps-!+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/Ps_!名；Ps_!_new表示經(jīng)過修正后的小周期對應(yīng)的一級次光的相位,Ps-!表示該小周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)！Pf^1 表不小周期一級次光的波形的名義相位值。如圖7所示，各周期各級次周期準(zhǔn)確無放大或縮小。最后，應(yīng)用各周期各級次修正后的相位，計算標(biāo)記掃描的對準(zhǔn)位置。實(shí)施例ニ在本實(shí)施例中采用紅色波長光源照明選擇如圖2所示的標(biāo)記形式，進(jìn)行水平向(X向掃描)，以期獲得該方向的準(zhǔn)確對準(zhǔn)位置，經(jīng)過圖I的對準(zhǔn)系統(tǒng)探測結(jié)構(gòu)，可獲得如圖4所示的波形Ρη'Ρμ-ρΡμ-ρΡμ-ρΡμ+ΡμιΡμ-ρΡμ-ρΡη，其中P表示各級次光信號的原始對準(zhǔn)位置；L表示標(biāo)記中較大尺寸的光柵周期，M表示標(biāo)記中中等尺寸的光柵周期，S表示標(biāo)記中較小尺寸的光柵周期；阿拉伯?dāng)?shù)字表示對應(yīng)周期通過對準(zhǔn)系統(tǒng)所能獲得的光信號的級次信息。各周期各級次周期存在放大或縮小狀況。對各周期各級次光的原始相位進(jìn)行相位修正，由于進(jìn)行的是X向掃描，故掃描中心與期望位置的偏移值計算為sco. y = O. 5* (WS_start_pos. y+WS_end_pos. y) -exp_pos. y其中WS_start_pos表示標(biāo)記掃描起始位置,WS_end_pos表示標(biāo)記掃描終止位置，exp_pos標(biāo)記期望位置。由于該標(biāo)記由大中周期組成，且沿水平向掃描，故可知大周期的相位修正為
PL+new = Pl-!+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PL_!名；PL_!_new表示經(jīng)過修正后的大周期對應(yīng)的一級次光的相位,Pl-!表示該大周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)；Pレ:表不大周期一級次光的波形的名義相位值。由于該標(biāo)記由大中周期組成，且沿水平向掃描，故可知中周期的相位修正為PM+new = P1-!+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/P^ 名；PM+n 表示經(jīng)過修正后的中周期對應(yīng)的一級次光的相位,Psh表示該中周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)！Pjp1 表不中周期一級次光的波形的名義相位值。如圖6所示，各周期各級次周期準(zhǔn)確無放大或縮小。同理可獲得中周期其它級次的相位修正值PM_2_new = PM_2+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_2 名；PM_3_new = PM_3+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_3 名;PM-4_new = PM_4+(Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_4 名；PM-5_new = PM-5+(Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_5 名；PM_6_new = PM_6+ (Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_6 名；PM-7_new = PM_7+(Rz+Rm) *gd. y/pm+Rm*sco. y/PM_7 名；最后，應(yīng)用各周期各級次修正后的相位，計算標(biāo)記掃描的對準(zhǔn)位置。實(shí)施例三在本實(shí)施例中采用紅色波長光源光源照明選擇如圖2所示的標(biāo)記形式，進(jìn)行垂向(Y向掃描)，以期獲得該方向的準(zhǔn)確對準(zhǔn)位置，經(jīng)過圖I的對準(zhǔn)系統(tǒng)探測結(jié)構(gòu)，可獲得如圖4所示的波形Pm、Pm、PM-2、PM-3、P -4>PM-5>PM-6>PM-7>し，其中P表示各級次光信號的原始對準(zhǔn)位置；L表示標(biāo)記中較大尺寸的光柵周期,M表示標(biāo)記中中等尺寸的光柵周期,S表示標(biāo)記中較小尺寸的光柵周期；阿拉伯?dāng)?shù)字表示對應(yīng)周期通過對準(zhǔn)系統(tǒng)所能獲得的光信號的級次信息。各周期各級次周期存在放大或縮小狀況。進(jìn)ー步的，對各周期各級次光的原始相位進(jìn)行相位修正，由于進(jìn)行的是X向掃描，故掃描中心與期望位置的偏移值計算為sco. x = 0. 5* (WS_start_pos. x+WS_end_pos. x)_exp_pos. x其中WS_start_pos表示標(biāo)記掃描起始位置,WS_end_pos表示標(biāo)記掃描終止位置，exp_pos標(biāo)記期望位置。
由于該標(biāo)記由大中周期組成，且沿水平向掃描，故可知大周期的相位修正為PL+new = Pl-!+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/Ph 名；PL_!_new表不經(jīng)過修正后的大周期對應(yīng)的一級次光的相位，Pl-!表不該大周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)；Pレ:表不大周期一級次光的波形的名義相位值。由于該標(biāo)記由大中周期組成，且沿水平向掃描，故可知中周期的相位修正為PM+new = PM-「(Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/P^ 名；PM+n 表示經(jīng)過修正后的中周期對應(yīng)的一級次光的相位,Psh表示該中周期對應(yīng)的一級次光的原始波形相位；Rz :娃片旋轉(zhuǎn)值；Rm :標(biāo)記旋轉(zhuǎn)！Pjp1 表不中周期一級次光的波形的名義相位值。如圖6所示，各周期各級次周期準(zhǔn)確無放大或縮小。
同理可獲得中周期其它級次的相位修正值PM-2-new = PM-2+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/PM_2 名；PM-3-new = PM-3+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/PM_3 名；PM-4_new = PM-4+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/PM_4 名；PM-5_new = PM-5+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/PM_5 名；PM-6_new = PM-6+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/PM_6 名；Pm十new = PM-7+ (Rz+Rm) *gd. x/pm_Rm*sco· x/PM_7 名；最后，應(yīng)用各周期各級次修正后的相位，計算標(biāo)記掃描的對準(zhǔn)位置。本發(fā)明所提供的對準(zhǔn)方法及對準(zhǔn)裝置通過對掃描獲得的標(biāo)記各周期級次的波形進(jìn)行相位校正，降低因標(biāo)記或者硅片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誤差對實(shí)際對準(zhǔn)位置的影響，保證各級次對準(zhǔn)位置的準(zhǔn)確性。本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(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
1.一種基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在于利用多波長對準(zhǔn)光源照射所述多周期標(biāo)記以獲得各級次波形相位，對所述多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正，利用校正后的各級次波形完成對準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求I所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在干，對所述多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正包括 修正后的各級次光的相位值=原始的各級次光的相位值土(硅片旋轉(zhuǎn)值+標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值)*標(biāo)記參考光柵向量/各級次光的周期值土標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值*掃描中心與期望位置的偏移值/各級次光的周期值； 其中掃描中心與與期望位置的偏移值=O. 5*(標(biāo)記掃描起始位置+標(biāo)記掃描終止位置)-標(biāo)記期望位置。
3.如權(quán)利要求2所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述多周期標(biāo)記包括第一周期標(biāo)記、第二周期標(biāo)記和第三周期標(biāo)記。
4.如權(quán)利要求3所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在于，所述掃描方向包括X方向和Y方向。
5.如權(quán)利要求4所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在干，對所述第一或第三周期標(biāo)記X方向掃描的校正公式為phase = phase_m+ (Rz+Rm)*gd. y/pm+Rm*sco. y/pm ;其中Phase是校正后的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是硅片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd.y是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的Y向距離，Pm是第一或第三周期標(biāo)記的周期值，SCO. y是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，SCO. y = O. 5*(WS_start_pos. y+WS_end_pos. y)-exp_pos. y,WS_start_pos. y是第一或第三周期標(biāo)記在Y方向的掃描起始位置，WS_end_p0S. y是第一或第三周期標(biāo)記在Y方向的掃描終止位置，eXp_p0S. y是第一或第三周期標(biāo)記的期望位置。
6.如權(quán)利要求4所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在干，對所述第一或第三周期標(biāo)記Y方向掃描的校正公式為phase = phase_m+ (Rz+Rm)*gd. x/pm-rm*sco. x/pm ;其中Phase是校正后的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是硅片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd.x是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的X向距離，Pm是第一或第三周期標(biāo)記的各級次光的周期值，SCO. X是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，SCO. x = 0. 5*(WS_start_pos. x+WS_end_pos. x)-exp_pos. x, WS_start_pos. x是第一或第三周期標(biāo)記在X方向的掃描起始位置,WS_end_pos. x是第一或第三周期標(biāo)記在X方向的掃描終止位置,exp_pos. x是第一或第三周期標(biāo)記的期望位置。
7.如權(quán)利要求4所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在干，對所述第二周期標(biāo)記 X 方向掃描的校正公式為phase = phase-(Rz+Rm)*gd. y/pm+rm*sco. y/pm ;其中 Phase是校正后的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是娃片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd. y是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的Y向距離，Pm是第二周期標(biāo)記的各級次光的周期值，SCO. y是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，sco. y = O. 5* (WS_start_pos. y+WS_end_pos. y) -exp_pos. y, WS_start_pos. y是第二周期標(biāo)記在Y方向的掃描起始位置，WS_end_pos. y是第二周期標(biāo)記在Y方向的掃描終止位置，exp_pos. y是第二周期標(biāo)記的期望位置。
8.如權(quán)利要求4所述的基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，其特征在干，對所述第二周期標(biāo)記 Y 方向掃描的校正公式為phase = phase_m+ (Rz+Rm)*gd. x/pm_rm*sco. x/pm ;其中Phase是校正后的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，phase_m是校正前的第二周期標(biāo)記的各級次光的波形相位，Rz是娃片旋轉(zhuǎn)值，Rm是對準(zhǔn)標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值，gd. X是標(biāo)記成像中心到標(biāo)記參考光柵中心的X向距離，Pm是第二周期標(biāo)記的各級次光的周期值，sco. X是掃描中心與期望位置的偏移值；其中，sco. x = 0. 5*(WS_start_pos. x+WS_end_pos. x)_exp_pos.x,WS_start_pos. x是第二周期標(biāo)記在X方向的掃描起始位置，WS_end_pos. x是第二周期標(biāo)記在X方向的掃描終止位置，exp_pos. X是第二周期標(biāo)記的期望位置。
9.一種基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)裝置，包括； 多波長對準(zhǔn)光源，用于照射所述多周期標(biāo)記； 一探測器，用于獲得各周期標(biāo)記的各級次波形相位； 其特征在于，還包括ー處理器，所述處理器對多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正，利用校正后的各級次波形完成對準(zhǔn)。
10.如權(quán)利要求9所述的對準(zhǔn)裝置，其特征在干，所述多周期標(biāo)記包括第一周期標(biāo)記、第二周期標(biāo)記和第三周期標(biāo)記。
11.如權(quán)利要求10所述的對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述處理器對所述多各級次波形相位的校正如下相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正包括修正后的各級次光的相位值=原始的各級次光的相位值土(硅片旋轉(zhuǎn)值+標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值)*標(biāo)記參考光柵向量/各級次光的周期值土標(biāo)記旋轉(zhuǎn)值*掃描中心與期望位置的偏移值/各級次光的周期值； 其中掃描中心與與期望位置的偏移值=O. 5*(標(biāo)記掃描起始位置+標(biāo)記掃描終止位置)-標(biāo)記期望位置。
12.如權(quán)利要求10所述的對準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述多波長對準(zhǔn)光源為紅光激光和綠光激光。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于多周期標(biāo)記的對準(zhǔn)方法，包括利用多波長對準(zhǔn)光源照射所述多周期標(biāo)記以獲得各級次波形相位，對所述多各級次波形相位按照硅片與標(biāo)記的旋轉(zhuǎn)值與標(biāo)記的周期及掃描的方向進(jìn)行校正，以修正因標(biāo)記旋轉(zhuǎn)或者硅片旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的各級次波形相位失真的情況，利用校正后的各級次波形完成對準(zhǔn)。
文檔編號G03F9/00GK102841515SQ20111016870
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者韓悅 申請人:上海微電子裝備有限公司