[发明专利]用于光刻装置的对准系统和标记、对准方法以及光刻装置

权利要求书

1. 一种用于光刻装置的对准系统，其特征在于：该系统至少包括：

光源模块，提供用于对准系统的照明光束；

照明模块，传输光源模块的照明光束，照明晶片上的对准标记；

成像模块，对对准标记成像，其至少包括物镜和第一成像光路，所述模块通过物镜收集对准标记的反射光和衍射光，并且传输到所述第一成像光路对所述对准标记成像；

探测模块，至少包括参考光栅和第一探测光路，所述探测模块通过第一探测光路来探测对准标记经成像模块的第一成像光路成像后并通过参考光栅调制的透射光强，在对准标记扫描过程中得到第一光信号、第二光信号和第三光信号；

信号处理和定位模块，用于处理第一光信号、第二光信号和第三光信号，并根据第一光信号、第二光信号和第三光信号的位相信息确定对准标记的中心位置。

2. 如权利要求1所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述光源模块中包含有激光单元。

3. 如权利要求2所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述激光单元包含有相位调制器。

4. 如权利要求2所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述激光单元中包含有激光器，该激光器可以是气体激光器、固体激光器、半导体激光器，或者光纤激光器。

5. 如权利要求1所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述光源模块中包含平顶高斯光束整型装置。

6. 如权利要求1所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述照明光束为至少包含两个分立波长的激光照明光束。

7. 如权利要求6所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述至少包含两个分立波长的激光照明光束可以采用四个分立波长，并且其中至少有两个波长在近红外或红外波段。

8. 如权利要求1所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述照射到晶片上的照明光束的偏振态为圆偏振光。

9. 如权利要求1所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述照射到晶片上的照明光束为沿垂直于对准方向的方向延伸的长椭圆形光斑。

10. 如权利要求9所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述长椭圆形照明光斑不是同时而是随着晶片台的不同移动方向交替产生的，在x方向对准时只在晶片上形成沿y方向延伸的长椭圆形照明光斑，在y方向对准时只在晶片上形成沿x方向延伸的长椭圆形照明光斑。

11. 如权利要求9所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述长椭圆形照明光斑可以通过快门控制，交替选择包含不同整形器的两路照明光路来产生。

12. 如权利要求9所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述长椭圆形照明光斑可以通过使用两个交替被驱动的，并且具有不同形状的快门的激光光源来实现；也可以使用具有可变快门的单个激光光源来实现。

13. 如权利要求9所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述长椭圆形照明光斑可以通过形状可变的可变照明光阑来实现，所述可变照明光阑包括可编程的液晶光阀。

14. 如权利要求1所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述对准标记是划线槽对准标记，至少包含三组不同周期的光栅：第一光栅、第二光栅和第三光栅，所述第一光栅、第二光栅和第三光栅沿垂直于对准方向的方向排列，并且用于x方向对准的对准标记位于y方向的划线槽中，用于y方向对准的对准标记位于x方向的划线槽中。

15. 如权利要求14所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述对准标记还可以进一步包括周期不同于所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的第四光栅，或者四个以上的光栅。

16. 如权利要求14所述的用于光刻装置的对准系统，其特征在于：所述第一成像光路使组成对准标记的第一光栅、第二光栅和第三光栅的±1级衍射光分别相干成像在位于像面的参考光栅上。