[发明专利]一种对准装置、对准方法及光刻系统

说明书

本发明实施例公开了一种对准装置、对准方法及光刻系统。对准装置包括光源模块、光场变换模块、探测模块及处理模块；光源模块用于出射第一偏振光，第一偏振光入射至对准标记；光场变换模块用于接收对准标记衍射出的第一光束，并将第一光束沿第一方向的分割线分为第二光束和第三光束，第二光束和第三光束在光场变换模块内沿不同的传输路径传输，在光场变换模块的出射端重叠；探测模块用于接收光场变换模块出射的第二光束和第三光束的叠加光束；处理模块与探测模块连接，用于根据探测模块获取的叠加信号检测对准标记的对准状态。本发明实施例的技术方案，可以实现任意方向的对准标记对准，且不会产生由于光程差导致的信号对比度下降问题。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术，尤其涉及一种对准装置、对准方法及光刻系统。

背景技术

在20世纪80年代，人们就已经利用对准标记(如光栅)的衍射正负级次光叠加来产生对准信号。

在对光刻机中的硅片的对准中，对准方向一般有两个，分别是相互垂直的x方向和y方向，而不能对任意方向的对准标记进行对准。而且现有的对准方案一般采用自参考干涉方案，为了兼容不同周期的对准标记，接收端一般将所有级次信号收集至点探测器接收，对于单个波长会有两路干涉信号，如果两路干涉信号存在相位差，就会导致信号对比度的下降。此时就需要自参考干涉两个棱镜两路光程差尽量的小。因为信号对比度对两个棱镜的光程差相当敏感，这对棱镜加工和胶合是个挑战，导致成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种对准装置、对准方法及光刻系统，以实现任意方向的对准标记对准，且分割后光场沿不同的传输路径传输，重合时只有一路叠加信号，不会产生由于光程差导致的信号对比度下降问题。

第一方面，本发明实施例提供一种对准装置，用于检测对准标记，包括光源模块、光场变换模块、探测模块以及处理模块；

所述光源模块用于出射第一偏振光，所述第一偏振光入射至所述对准标记；

所述光场变换模块用于接收所述对准标记衍射出的第一光束，并将所述第一光束沿第一方向的分割线分为第二光束和第三光束，所述第二光束和所述第三光束在所述光场变换模块内沿不同的传输路径传输，在所述光场变换模块的出射端重叠；

所述探测模块用于接收所述光场变换模块出射的所述第二光束和所述第三光束的叠加光束；

所述处理模块与所述探测模块连接，用于根据所述探测模块获取的叠加信号检测所述对准标记的对准状态；

其中，所述分割线经过所述第一光束所形成光场的中心，且所述第一方向与所述对准标记的对准方向具有一不为零的夹角。

可选的，所述光场变换模块包括第一棱镜，所述第一棱镜包括第一光场分割面、多个第一反射面和多个第二反射面；

所述第一光场分割面包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于透射所述第二光束，所述第二区域用于反射所述第三光束；

所述第二光束经过多个所述第一反射面反射后传输至所述第一棱镜的出射端；

所述第三光束经过多个所述第二反射面反射后传输至所述第一棱镜的出射端，与所述第二光束重叠。

可选的，所述光场变换模块包括光场分割单元和第二棱镜，所述第二棱镜包括分束面、多个第三反射面和多个第四反射面；

所述光场分割单元用于将所述第一光束分为第二光束和第三光束；

所述分束面用于透射所述第二光束，反射所述第三光束；

所述第二光束经过多个所述第三反射面反射后传输至所述第二棱镜的出射端；

所述第三光束经过多个所述第四反射面反射后传输至所述第二棱镜的出射端，与所述第二光束重叠。