[发明专利]多头对准系统中的对准头的位置校准

说明书

技术领域

本发明涉及多头对准系统中的对准头的位置校准，尤其涉及多头对准系统中辅对准头与主对准头的鲁棒位置校准。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

为了监测光刻过程，需要测量图案化的衬底的参数，例如形成在衬底上或衬底内的连续的层之间的重叠或覆盖误差。已有多种用于测量在光刻过程中形成的显微结构的技术，包括使用扫描电子显微镜和多种专用工具。专用检验工具的一种形式是散射仪，其中辐射束被引导到衬底表面上的目标上并且测量散射或反射束的特性。通过比较束在由衬底反射或散射前后的特性，可以确定衬底的特性。例如，可以通过将反射束与存储在与已知的衬底特性相关的已知测量值的库中的数据比较可以确定衬底的特性。已知两种主要类型的散射仪。光谱散射仪引导宽带辐射束到衬底上并且测量散射在特定的窄的角度范围内的辐射的光谱(强度作为波长的函数)。角度分解散射仪使用单色辐射束并且测量作为角度函数的散射辐射的强度。

在使用光刻设备曝光之前，晶片必须进行测量并对准，用于将图案精确地放置在表面上，例如以便确保连续的图案化层之间的正确的重叠或覆盖。已有技术提供多个对准传感器，如在例如US 2008/0088843中描述的那样，这里通过参考并入本文。多个对准头用于并行地测量多个对准标记，也就是进行两个或更多个测量作为同一测量步骤的一部分，以提高产出。然而，在多个对准头的情况下，对准头系统的校准变得困难，因为例如辅对准头相对于主对准头的校准可能例如由于缺陷标记或低信噪比而不准确。因而，需要进行改进，以改进多个对准头的校准，以提高重叠精确度和产量。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供一种用一个或更多个主对准头校准一个或更多个辅对准头的方法，其中所述主对准头测量对准标记；至少一个辅对准头测量相同的对准标记；和所述辅对准头相对于所述主对准头的偏移量由在所述对准标记上实施的测量获得。

根据本公开的第二方面，提供一种晶片对准方法，其实施作为光刻工艺的准备，其中通过对准系统测量晶片，对准系统包括包括主对准头的主对准系统和包括一个或更多个辅对准头的辅对准系统；所述方法包括：实施主基线校准以使主对准头相对于参考物体对准；实施辅基线校准以使辅对准头相对于主对准头对准；和相对于主对准头校准一个或更多个辅对准头，其中：主对准头测量对准标记；至少一个辅对准头测量相同的对准标记；和辅对准头相对于主对准头的偏移量由在对准标记上实施的测量获得。

根据本公开的第三方面，提供一种校准设备，包括：对准系统，对准系统包括主对准系统和辅对准系统，主对准系统包括主对准头和用于探测对准标记的传感器，辅对准系统包括一个或更多个辅对准头，每一个辅对准头包括用于探测对准标记的传感器；机构，用于在所述主对准头测量对准标记的第一位置和辅对准头测量相同的对准标记的第二位置之间移动所述对准系统；编码器，用于测量所述对准系统的位置；和处理器，用于接收来自对准系统传感器的测量值和来自用于移动所述对准系统的所述机构的位置信息；和通过所述测量值计算所述辅对准头相对于所述主对准头的偏移量。