[发明专利]一种光刻设备的对准方法及装置

说明书

本发明一种光刻设备的对准方法及装置涉及半导体制造装备技术，主要解决现有方法中需要投影镜头校正色差的问题。一种光刻设备的对准方法步骤如下：令紫外光束由上至下依次穿过掩模板的对位孔、投影镜头和晶圆载台的校准孔；使校准孔与对位孔中心对正，计算曝光零位；移动晶圆载台并记录晶圆载台第一移动量，使得校准孔与旁轴CCD同轴对准后，通过晶圆载台第一移动量标定旁轴CCD与实际曝光区域的位置；移动晶圆载台并记录晶圆载台第二移动量，直至旁轴CCD能够识别晶圆上的标记，通过旁轴CCD与实际曝光区域的位置和晶圆载台第二移动量计算得到晶圆位于晶圆载台上的相对位置；根据相对位置，将晶圆上的曝光区域移动到曝光零位。

技术领域

本发明涉及半导体制造装备技术领域，特别是涉及一种光刻设备的对准方法及装置。

背景技术

现有的掩模板对位方法是将掩模板上的标靶图形，通过投影镜头成像到晶元上的对准刻线位置，CCD识别标靶图形与刻线的中心重合度，来识别确认掩模板的对位准确性。但是该方法存在如下问题：首先标靶图形一般使用可见光光束照明，这就要求投影镜头校正色差；因此对于光刻镜头而言，校正色差不仅极大地增加镜头设计、制造难度，成本也成倍增加，再者CCD采集图像时，做到0.1um要用很大倍率的镜头及很高像素的CCD，成本高，且很难再识别更高精度。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光刻设备的对准方法及装置，能够解决现有的掩模板对位方法中需要投影镜头校正色差的问题。

为解决上述技术问题，本发明的采用的一个技术方案是：提供一种光刻设备的对准方法，步骤如下：

令紫外光束由上至下依次穿过掩模板的对位孔、投影镜头和晶圆载台的校准孔；

使校准孔与对位孔中心对正，计算光刻设备在晶圆载台上的实际曝光区域的位置，将所述位置记为曝光零位；

移动晶圆载台并记录晶圆载台第一移动量，使得校准孔与旁轴CCD同轴对准后，通过晶圆载台第一移动量标定旁轴CCD与实际曝光区域的位置；

移动晶圆载台并记录晶圆载台第二移动量，直至旁轴CCD能够识别晶圆上的标记，通过旁轴CCD与实际曝光区域的位置和晶圆载台第二移动量计算得到晶圆位于晶圆载台上的相对位置；

根据所述相对位置，将晶圆上的曝光区域移动到曝光零位。

其中，使校准孔与对位孔中心对正的方法为：

通过投影镜头将对位孔成像至晶圆载台；

调节晶圆载台的位置，改变对位孔的成像与校准孔的重叠区域，并检测通过所述重叠区域的紫外光束的光强；

当所述光强达到最大值时，则判断校准孔与对位孔中心对正。

其中，所述对位孔的数量为2个，所述校准孔的数量与对位孔的数量相等，且所述校准孔与所述对位孔的位置相对应；

所述校准孔的形状与所述对位孔的形状相同、且所述校准孔与对位孔的尺寸比等于投影镜头倍率。

其中，所述对位孔分为多组，每组对位孔数量为2个，组与组之间的对位孔的大小不同，所述校准孔的数量与对位孔的数量相等，且所述校准孔与所述对位孔的位置一一对应；

所述校准孔的形状与所述对位孔的形状相同、且所述校准孔与所述对位孔的尺寸比等于投影镜头倍率。

其中，检测通过所述重叠区域的紫外光束的光强达到最大值的步骤如下：

通过所述光电传感器检测所述重叠区域的紫外光束的光强：

将所述对位孔的成像与所述晶圆载台上的所述校准孔进行初步对准，检测所述重叠区域的紫外光束的光强，记为第一光强；

在水平方向和垂直方向上建立xyz轴坐标系；