[发明专利]光刻机掩模的对准扫描方法及对准信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路光刻生产过程中的一种对准技术，尤其涉及一种用于光刻机掩模的对准扫描方法及对准信号处理方法。

背景技术

光刻机是集成电路加工过程中最为关键的设备。对准是光刻机的主要工艺流程之一，通过掩模、掩模台、硅片、硅片台上的特殊标记确定它们之间的相对位置关系，使掩模图形能够精确的成像于硅片上，实现套刻精度。套刻精度是投影光刻机的主要技术指标之一。对准可分为掩模对准和硅片对准，掩模对准实现掩模与工件台的相对位置关系，硅片对准实现硅片与硅片台的相对位置关系。掩模与硅片之间的对准精度是影响套刻精度的关键因素。

在掩模对准扫描过程中，掩模标记成像于硅片标记上，硅片标记下方的传感器检测光强数据。对光强数据进行一系列的数字信号处理，其光强最大值点，即对准点。其信号处理的时间直接影响着对准信号处理的实时性，从而直接影响光刻机的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种提高对准处理速度、更好地实现实时性的光刻机掩模的对准扫描方法及对准信号处理方法。

为解决上述问题，本发明提供一种光刻机掩模的对准扫描方法，所述扫描方法为依次进行X轴方向扫描、由X轴方向至Y轴方向的过渡扫描、Y轴方向扫描；其中所述X轴方向及Y轴方向的扫描速度、采样点数为固定值，所述过渡扫描的扫描轨迹、扫描速度及采样点数为随机值。

一种光刻机掩模的对准信号处理方法，采用上述对准扫描方法，所述X轴方向的采样点数为N_x，所述Y轴方向的采样点数为N_y，所述对准信号处理方法包括以下步骤：

步骤101：设定处理所述光刻机掩模对准信号所采用的拟合方程及拟合方程系数确定方程；

步骤102：计算已采样点数n，获得采样点的位置数据和对应光强数据；

步骤103：确定X轴方向拟合方程系数和Y轴方向拟合方程系数，当n小于N_x，每获得一采样点，即对采样点的位置数据中和对应光强数据进行累加计算和数字处理；当n等于N_x，完成X轴方向扫描，确定X轴方向拟合方程的系数；当n大于(N_x+N_y)，每获得一采样点，即第(n-N_x)个采样点，对剩余采样点的位置数据中和对应光强数据进行累加计算和数字处理；当扫描采集到标志结束的采样点时，完成Y轴方向扫描，确定Y轴方向拟合方程的系数；

步骤104：带入已确定X轴方向拟合方程系数和Y轴方向拟合方程系数，根据X轴方向拟合方程和Y轴方向拟合方程确定光强最大点，即确定X轴方向和Y轴方向对准位置。

针对所述的光刻机掩模的对准信号处理方法，在步骤102中，还包括对采样点的位置数据和对应光强数据进行卷积滤波处理。

针对所述的光刻机掩模的对准信号处理方法，X轴方向的拟合方程为

I(x)＝β_x1x²+β_x2x+β_x3，其中

β_x1、β_x2、β_x3为X轴方向拟合方程的系数，x为位置数据，I(x)为对应光强数据。

针对所述的光刻机掩模的对准信号处理方法，所述X轴方向拟合方程系数确定方程，其矩阵形式为

AX＝D，其中