[发明专利]一种对准系统及光刻机

说明书

本发明提供一种对准系统及光刻机，对准系统包括：对准光束产生单元；物镜；第一偏振分光棱镜，位于物镜远离对准标记一侧，且位于第一路一次衍射光的出射光路上；第一偏振分光棱镜包括入光面和多个出光面；衍射光回射单元，包括第一衍射光回射单元，第一衍射光回射单元位于第一偏振分光棱镜的一个出光面；分光元件，与第一偏振分光棱镜沿垂直于物镜光轴的方向排列，且与第一偏振分光棱镜位于物镜的光轴的相对两侧；干涉信息探测单元，位于第一偏振分光棱镜以及分光元件的出射光路上，用于获取正级一次衍射光和负级一次衍射光的干涉光强。本发明提供一种对准系统及光刻机，以实现降低了对准系统中光学器件的制造和集成难度，降低了成本。

技术领域

本发明涉及光刻技术，尤其涉及一种对准系统及光刻机。

背景技术

光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。光刻过程中一关键步骤是将基底与光刻的装置对准，以便掩膜图案的投射图像在基底的正确位置上。由于光刻技术的半导体和其它器件需要多次曝光，以在器件中形成多层，并且这些层正确地排列非常重要。当成像更小特征时，对重叠的要求以及因此导致的对于对准操作的准确度的要求变得更严格。

现有的对准系统中，通常利用自参考棱镜产生衍射光栅两个相对旋转180°的图像，并使之相干叠加，对准位置由叠加之后的信号获得。但是自参考棱镜的加工制造难度大，且自参考棱镜对集成度的要求高，增加了对准系统的成本。

发明内容

本发明实施例提供一种对准系统及光刻机，以实现降低了对准系统中光学器件的制造和集成难度，降低了成本。

第一方面，本发明实施例提供一种对准系统，包括：

对准光束产生单元，用于产生对准光束；

物镜；所述对准光束经过所述物镜后照射到对准标记上并产生一次衍射光；所述一次衍射光包括正级一次衍射光和负级一次衍射光；

第一偏振分光棱镜，位于物镜远离所述对准标记一侧，且位于第一路一次衍射光的出射光路上；所述第一偏振分光棱镜包括入光面和多个出光面；

衍射光回射单元，包括第一衍射光回射单元，所述第一衍射光回射单元位于所述第一偏振分光棱镜的一个出光面，用于将入射到所述第一衍射光回射单元的所述第一路一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；

分光元件，与所述第一偏振分光棱镜沿垂直于所述物镜光轴的方向排列，且与所述第一偏振分光棱镜位于所述物镜的光轴的相对两侧，用于将所述第一偏振分光棱镜出射的第一路一次衍射光与第二路一次衍射光合束；其中，所述第一路一次衍射光为所述正级一次衍射光，所述第二路一次衍射光为所述负级一次衍射光；或者，所述第一路一次衍射光为所述负级一次衍射光，所述第二路一次衍射光为所述正级一次衍射光；

干涉信息探测单元，位于所述第一偏振分光棱镜以及所述分光元件的出射光路上，用于获取所述正级一次衍射光和所述负级一次衍射光的干涉光强。

可选地，所述多个出光面包括第一出光面、第二出光面和第三出光面；所述入光面与所述第一出光面相对，所述第二出光面和所述第三出光面相对；

所述第一衍射光回射单元位于所述第一出光面。

可选地，所述对准光束产生单元产生的对准光束为P偏振的线偏振光。

可选地，所述干涉信息探测单元位于所述分光元件远离所述物镜一侧。

可选地，所述干涉信息探测单元包括第一二分之一波片、第二偏振分光棱镜、第一探测器和第二探测器，所述第一二分之一波片位于所述分光元件与所述第二偏振分光棱镜之间；所述第一探测器和所述第二探测器位于所述第二偏振分光棱镜的出光面。

可选地，所述多个出光面包括第一出光面、第二出光面和第三出光面；所述入光面与所述第一出光面相对，所述第二出光面和所述第三出光面相对；