專利名稱：一種集成傳感器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，且特別涉及ー種應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)的集成傳感器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體IC集成電路制造過程中，一個(gè)完整的芯片通常需要經(jīng)過多次光刻曝光才能制作完成。除了第一次光刻外，其余層次的光刻在曝光前都要將該層次的圖形與以前 層次曝光留下的圖形進(jìn)行精確定位，這樣才能保證每ー層圖形之間有正確的相對位置，即套刻精度。通常情況下，套刻精度為光刻機(jī)分辨率指標(biāo)的1/3 1/5，對于100納米的光刻機(jī)而言，套刻精度指標(biāo)要求小于35nm。套刻精度是投影光刻機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)之一，而掩模與硅片之間的對準(zhǔn)精度是影響套刻精度的關(guān)鍵因素。當(dāng)特征尺寸CD要求更小時(shí)，對套刻精度的要求以及由此產(chǎn)生的對準(zhǔn)精度的要求變得更加嚴(yán)格，如90nm的CD尺寸要求IOnm或更小的對準(zhǔn)精度。掩模與硅片之間的對準(zhǔn)可采用掩模對準(zhǔn)+硅片對準(zhǔn)的方式，即以エ件臺基準(zhǔn)板標(biāo)記為橋梁，建立掩模標(biāo)記和硅片標(biāo)記之間的位置關(guān)系。對準(zhǔn)的基本過程為首先通過掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)掩模標(biāo)記與エ件臺基準(zhǔn)板標(biāo)記之間的對準(zhǔn)，然后利用硅片對準(zhǔn)系統(tǒng)，完成硅片標(biāo)記與エ件臺基準(zhǔn)板標(biāo)記之間的對準(zhǔn)，進(jìn)而間接實(shí)現(xiàn)硅片標(biāo)記與掩模標(biāo)記之間對準(zhǔn)。掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)采用曝光光源作為對準(zhǔn)光源。當(dāng)曝光光源為波長更短的不可見光(紫外光UV、深紫外光DUV等)時(shí)，可見光光電探測器對該波段的光束響應(yīng)度極低，甚至不響應(yīng)，難以進(jìn)行信號的探測。為此，通常利用光子發(fā)光晶體的熒光效應(yīng)，將不可見光轉(zhuǎn)換為可見光后進(jìn)行探測?，F(xiàn)有技術(shù)中所公布的集成傳感器中大都采用此原理進(jìn)行對準(zhǔn)信號的探測。在現(xiàn)有的集成傳感器技術(shù)中，采用如圖I所示的結(jié)構(gòu)エ件臺基準(zhǔn)板90上表面有透射型標(biāo)記91，エ件臺基準(zhǔn)板下表面有一個(gè)盲孔，盲孔中安裝有光學(xué)支架92。光學(xué)支架的通孔中依次裝有光子轉(zhuǎn)換晶體93和光學(xué)濾光片94。光子轉(zhuǎn)換晶體用以將不可見光轉(zhuǎn)換為可見光，而光學(xué)濾光片用于濾除未完全轉(zhuǎn)換的殘余不可見光。光電探測器95安裝在隔離板96通孔中，并與光學(xué)濾光片連接，用以探測經(jīng)光學(xué)濾光片94濾波后的光信號。光電探測器支架98用以支撐光電探測器和隔離板。預(yù)放大電路板99與光電探測器支架相連，并一起固定在エ件臺基準(zhǔn)板上。在掩模對準(zhǔn)中，除對準(zhǔn)光束外尚存在雜散光，這些雜散光將會影響引入對準(zhǔn)誤差。雜散光主要來源于激光干涉儀光束、調(diào)平調(diào)焦光束和離軸對準(zhǔn)光束，以可見波段光為主。此夕卜，在集成傳感器不同通道之間，也將存在相互的光串?dāng)_。串?dāng)_主要由于光線在基準(zhǔn)板下表面(盲孔面)和晶體表面之間的多次反射，最終串入臨近通道導(dǎo)致。串?dāng)_光包含不可見波段光(即對準(zhǔn)光，如波長為193納米的光)、晶體轉(zhuǎn)換后的可見波段光。通道間的光串?dāng)_亦將導(dǎo)致對準(zhǔn)誤差。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)的集成傳感器結(jié)構(gòu)，能夠消除雜散光，抑制通道串?dāng)_，提高對準(zhǔn)精度。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種集成傳感器結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括工件臺基準(zhǔn)板，其下表面具有盲孔；透射型標(biāo)記，設(shè)置于所述工件臺基準(zhǔn)板上表面；光學(xué)支架，設(shè)置于所述盲孔中，所述光學(xué)支架具有通孔； 第一光學(xué)濾光片、光子轉(zhuǎn)換晶體和第二光學(xué)濾光片，依次設(shè)置于所述光學(xué)支架的通孔中，所述第一光學(xué)濾光片設(shè)置于所述透射型標(biāo)記和所述光子轉(zhuǎn)換晶體之間；光電探測器支架，其上設(shè)置有隔離板，所述隔離板具有開孔，所述開孔中設(shè)置有光電探測器，所述光電探測器與所述第二光學(xué)濾光片連接。進(jìn)一步的，還包括預(yù)放大電路板，連接于所述光電探測器支架，并一起固定在所述工件臺基準(zhǔn)板上。進(jìn)一步的，所述第一光學(xué)濾光片為帶通濾光片，僅通過對準(zhǔn)波長段的光束。進(jìn)一步的，所述第一光學(xué)濾光片為干涉濾光片或吸收型材質(zhì)的濾光片。進(jìn)一步的，所述第二光學(xué)濾光片為濾除不可見光的濾光片。本實(shí)用新型提出一種集成傳感器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在原有集成傳感器基礎(chǔ)上，在各通道中增加一個(gè)光學(xué)濾光片，位于透射型標(biāo)記與光子轉(zhuǎn)換晶體之間。該濾光片為帶通濾光片，僅通過對準(zhǔn)波段光束(不可見光)，而濾除其它波段的光束。從而消除雜散光，抑制通道串?dāng)_，提高對準(zhǔn)精度。

圖I所示為現(xiàn)有技術(shù)中的集成傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的集成傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的第一光學(xué)濾光片的透過率特性圖。圖5所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的濾光情況示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。請參考圖2，圖2所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)包括照明單元1，用于提供照明光束；掩模臺4，用于放置掩模3 ;掩模臺位置測量單元11，用于實(shí)時(shí)測量和采集掩模臺的位置數(shù)據(jù)；掩模臺控制單元12，用于控制掩模臺4移動，并根據(jù)掩模臺位置測量單元11實(shí)時(shí)提供的掩模臺位置數(shù)據(jù)將掩模3上的掩模標(biāo)記2定位到掃描參數(shù)指定的位置；投影物鏡5，用于對掩模標(biāo)記2進(jìn)行成像；工件臺8，用于支撐工件7和安裝工件臺上的集成傳感器9 ;工件臺位置測量單元13，用于實(shí)時(shí)測量和采集工件臺的位置數(shù)據(jù)；工件臺控制單元14，用于控制工件臺8移動，依據(jù)工件臺位置測量單元13實(shí)時(shí)提供的工件臺位置數(shù)據(jù)，將工件臺8上的集成傳感器9定位到掃描參數(shù)指定的位置，井根據(jù)對準(zhǔn)掃描參數(shù)進(jìn)行勻速水平運(yùn)動；集成傳感器9用于將掩模標(biāo)記的像掃描過其上時(shí)透過的光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)集成傳感器內(nèi)的放大環(huán)節(jié)進(jìn)行放大，并傳輸?shù)焦鈴?qiáng)采集板10，被光強(qiáng)采集板10離散采集；對準(zhǔn)操作単元15，用于控制掃描參數(shù)的下發(fā)、光強(qiáng)和位置的同步采樣，實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)信號擬合處理和對準(zhǔn)位置計(jì)算。所述的照明単元I采用曝光照明単元，而不需要額外的對準(zhǔn)照明激光器。所述的掩模臺位置測量單元11包括X向和Y向激光干涉儀，分別測量掩模臺X向和Y向的位置。エ件臺位置測量單元13包括X向、Y向和Z向激光干涉儀，分別用于測量エ件臺X向、Y向和Z向的位置。再請參考圖3，圖3所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的集成傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提出ー種集成傳感器結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括エ件臺基準(zhǔn)板90，其下表面具有盲孔；透射型標(biāo)記91，設(shè)置于所述エ件臺基準(zhǔn)板90上表面；光學(xué)支架92，設(shè)置于所述盲孔中，所述光學(xué)支架92具有通孔；第一光學(xué)濾光片97、光子轉(zhuǎn)換晶體93和第二光學(xué)濾光片94，依次設(shè)置于所述光學(xué)支架92的通孔中，所述第一光學(xué)濾光片97設(shè)置于所述 透射型標(biāo)記91和所述光子轉(zhuǎn)換晶體93之間；光電探測器支架98，其上設(shè)置有隔離板96，所述隔離板96具有開孔，所述開孔中設(shè)置有光電探測器95，所述光電探測器95與所述第二光學(xué)濾光片94連接；預(yù)放大電路板99，連接于所述光電探測器支架98，并一起固定在所述エ件臺基準(zhǔn)板90上。所述第一濾光片97為帶通濾光片，僅通過對準(zhǔn)波長段的光束(不可見光)，而濾除其它波段的光束，從而消除雜散光，抑制通道串?dāng)_，提高對準(zhǔn)精度，所述第二光學(xué)濾光片94為濾除不可見光的濾光片。所述第一濾光片97可采用干涉濾光片，以獲得更窄的透過波段，也可采用其它形式的濾光片，如吸收型材質(zhì)的濾光片等。根據(jù)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，針對掩模對準(zhǔn)光源波長為193納米的光刻機(jī)，該第一濾光片97設(shè)計(jì)為對193納米波段的光束具有很高的透過率，而對其它波段的光束透過率很低，如圖4所示，圖4所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的第一光學(xué)濾光片的透過率特性圖。在掩模對準(zhǔn)中，雜散光主要為可見光波段，采用圖4所示該第一濾光片97，即可消除雜散光。此外，光子晶體激發(fā)后的可見光不僅僅向前傳播，也將會向后傳播，如圖5所示，圖5所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的濾光情況示意圖(以193納米對準(zhǔn)光源為例)。采用該第一濾光片97，可避免經(jīng)光子晶體激發(fā)后的可見波段光串?dāng)_到別的通道，降低了通道間的串?dāng)_，提高了對準(zhǔn)精度。綜上所述，本實(shí)用新型提出ー種集成傳感器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在原有集成傳感器基礎(chǔ)上，在各通道中増加ー個(gè)光學(xué)濾光片，位于透射型標(biāo)記與光子轉(zhuǎn)換晶體之間。該濾光片為帶通濾光片，僅通過對準(zhǔn)波段光束(不可見光)，而濾除其它波段的光束。從而消除雜散光，抑制通道串?dāng)_，提高對準(zhǔn)精度。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.ー種集成傳感器結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括 エ件臺基準(zhǔn)板，其下表面具有盲孔； 透射型標(biāo)記，設(shè)置于所述エ件臺基準(zhǔn)板上表面； 光學(xué)支架，設(shè)置于所述盲孔中，所述光學(xué)支架具有通孔； 第一光學(xué)濾光片、光子轉(zhuǎn)換晶體和第二光學(xué)濾光片，依次設(shè)置于所述光學(xué)支架的通孔中，所述第一光學(xué)濾光片設(shè)置于所述透射型標(biāo)記和所述光子轉(zhuǎn)換晶體之間； 光電探測器支架，其上設(shè)置有隔離板，所述隔離板具有開孔，所述開孔中設(shè)置有光電探測器，所述光電探測器與所述第二光學(xué)濾光片連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括預(yù)放大電路板，連接于所述光電探測器支架，并一起固定在所述エ件臺基準(zhǔn)板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一光學(xué)濾光片為帶通濾光片，僅通過對準(zhǔn)波長段的光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一光學(xué)濾光片為干涉濾光片或吸收型材質(zhì)的濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集成傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二光學(xué)濾光片為濾除不可見光的濾光片。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種集成傳感器結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)，包括工件臺基準(zhǔn)板，其下表面具有盲孔；透射型標(biāo)記，設(shè)置于所述工件臺基準(zhǔn)板上表面；光學(xué)支架，設(shè)置于所述盲孔中，所述光學(xué)支架具有通孔；第一光學(xué)濾光片、光子轉(zhuǎn)換晶體和第二光學(xué)濾光片，依次設(shè)置于所述光學(xué)支架的通孔中，所述第一光學(xué)濾光片設(shè)置于所述透射型標(biāo)記和所述光子轉(zhuǎn)換晶體之間；光電探測器支架，其上設(shè)置有隔離板，所述隔離板具有開孔，所述開孔中設(shè)置有光電探測器，所述光電探測器與所述第二光學(xué)濾光片連接。本實(shí)用新型提出的應(yīng)用于光刻裝置掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)的集成傳感器結(jié)構(gòu)，能夠消除雜散光，抑制通道串?dāng)_，提高對準(zhǔn)精度。
文檔編號G03F1/42GK202421716SQ20112057064
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者宋海軍, 朱正軍, 李運(yùn)鋒 申請人:上海微電子裝備有限公司