[发明专利]用于掩模对准的对准信号采集系统及对准方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路和/或其他微型器件制造领域的光刻装置，尤其涉及一种用于光刻设备的用于掩模对准的对准信号采集系统及对准方法。

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信号。对光强信号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。在以往的掩模对准信号处理中，所用的空间像拟合模型是抛物面拟合，这种模型是理想的数学模型。在实际情况中，还有光学部分所引起的畸变。

现有技术中CN200910201611.1给出了一种用于光刻装置的掩模对准系统。该专利中，采用了一维的光强位置高斯拟合数学模型。在这种情况下，只能求出水平向的对准位置，而不能求出垂向的对准位置。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于掩模对准的对准信号采集系统及对准方法，该技术方案提供了更接近实际采样数据的光强与位置关系的拟合数学模型，比以往的抛物线拟合模型更接近实际模型，使运算获得的对准位置更为精确。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于掩模对准的对准信号采集系统，用以实现工件台相对于掩模台位置的确定，包括：照明单元，用于提供一激光脉冲；掩模台单元，该掩模台单元包括：掩模台、掩模台位置测量模块及掩模台控制模块，该掩模台控制模块根据该掩模台位置测量模块所获得的掩模台位置数据移动位于该掩模台上的掩模标记；投影物镜，用以对该掩模标记成像；工件台单元，该工件台单元包括：工件台、工件台位置测量模块及工件台控制模块，该工件台控制模块根据该工件台位置测量模块所获得的工件台位置数据移动位于该工件台上的工件标记，并根据对准扫描参数进行水平及垂向运动；光强采集单元，用于采集该掩模标记的像扫描过该工件台标记时形成的二维空间像的光强信号；对准操作单元，用于接收并处理来自该掩模台单元、工件台单元及光强采集单元的信息以获得一对准位置；该对准操作单元处理该信息采用以下对准信号拟合模型：

F(x,z)=A·f(z)·e[f(z)·x-x0AIX]2]]>