CN101158816A - 一种分时对准装置和对准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分时对准装置及使用该装置的对准方法，在光学结构设计上同时优化掩模标记成像光学系统和曝光对象标记成像光学系统，使掩模标记和曝光对象标记通过光学结构上的不同光学通道进行成像，在时间上通过先后控制掩模标记成像光学系统和曝光对象标记成像光学系统光路中的机械快门开启和关闭，从而避免在原先技术中掩模标记和曝光对象标记同时成像在光电探测器靶面的情况。降低曝光装置中光学投影系统的设计难度、制造成本和系统复杂度。

Description

一种分时对准装置和对准方法

技术领域

本发明与集成电路或其它微型器件制造领域的光刻装置有关，特别涉及一种对准技术和光刻装置。

背景技术

在光刻封装设备中，要将描绘在掩模版上的管脚或电路图案通过投影曝光装置成像在涂有光刻胶等感光材料的曝光对象表面上，曝光对象通常就是前道工艺加工后的带有电路图案的将要进行封装的硅片。通过曝光成像后的硅片经过显影、后烘、电镀、回球等工艺后将产生用于后道封装的芯片凸点，芯片凸点与金属引线框结合后经过严格的封装、测试将产生满足用户需求的合格产品。

用投影曝光装置做曝光前，掩模与曝光对象的位置必须对准。通常的对准方法是利用掩模与曝光对象上配置的位置对准标记，通过设备中特定的位置对准装置和位置对准方法，建立起掩模与曝光对象之间相对的位置关系。掩模和曝光对象的对准需要建立相应的对准算法模型。

在专利CN1794095A中，设备中的曝光装置是针对宽波段进行设计，即光学投影系统的设计波长不仅要考虑曝光光源波长，而且也要考虑对准光源波长，这样设计主要是为了消除曝光对象标记经过光学投影系统成像时在对准波段的色差，但这种设计思想导致曝光装置光学投影系统设计难度大、制造成本高和装配复杂。同时在专利CN1794095A中，由于曝光对象对准标记和掩模对准标记同时成像到光电探测器靶面上，这样为了减小对准标记搜索时间以提高产率，对曝光对象传输系统的上片精度提出了较高要求，最终导致增加设备成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于投影曝光装置中的位置对准装置以及使用该位置对准装置的对准方法，以实现投影曝光装置中掩模版和曝光对象之间精确的位置对准。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于投影曝光装置中的位置对准装置，该投影曝光装置包括光学投影系统、掩模版、承版台、承版台运动控制单元、曝光对象、承片台、承片台运动控制单元和总控制装置。该位置对准装置包括分时对准装置、掩模标记、曝光对象和曝光对象标记，该分时对准装置设置于掩模版上方，该掩模标记设置于该掩模版上，该曝光对象设置于承片台上，该曝光对象标记设置于该曝光对象上。

该光学投影系统的设计波段为350纳米至450纳米，不考虑光学投影系统在对准波段的色差。

该分时对准装置包括聚光镜单元、反射镜单元、掩模标记成像单元、曝光对象标记成像单元、光电探测器和光电探测处理单元，该聚光镜单元会聚照明光纤出射光；该反射镜单元偏折光路；该掩模标记成像单元将该掩模标记成像到该光电探测器靶面上；该曝光对象标记成像单元将该曝光对象标记成像到该光电探测器靶面上；该光电探测处理单元对标记在光电探测器靶面上的位置进行检测。

该聚光镜单元包括照明光纤、聚光镜组、滤波片及两个直角分束棱镜。该聚光镜单元可以加入滤波片，该滤波片过滤对准光源中射向该曝光对象的紫外光。

该反射镜单元包括平面反射镜、两个直角棱镜和前组成像物镜组。该2个直角棱镜可以分别由两个平面反射镜组成。

该聚光镜单元和该反射镜单元组成掩模标记照明系统，该掩模标记照明系统均匀照明该掩模标记。该掩模标记照明系统，可以为临界照明系统，也可以为柯勒照明系统。

该聚光镜单元、该反射镜单元、该掩模版和该光学投影系统组成曝光对象标记照明系统，该曝光对象标记照明系统均匀照明该曝光对象标记。该曝光对象标记照明系统的光源波长为520纳米到650纳米。该曝光对象标记照明系统，可以为临界照明系统，也可以为柯勒照明系统。

该掩模标记成像单元包括机械快门、成像物镜组、衰减片和分束器件。该分束器件可以是直角分束棱镜，也可以是平面分束片。

该反射镜单元和该掩模标记成像单元组成掩模标记成像系统，该掩模标记成像系统将掩模标记成像在该光电探测器靶面上。

该曝光对象标记成像单元包括机械快门、成像物镜组和反射装置。该反射装置可以是外反射直角棱镜，也可以是平面反射镜。

该光学投影系统、该掩模版、该反射镜单元和该曝光对象标记成像单元组成曝光对象标记成像系统，该曝光对象标记成像系统将曝光对象标记成像在光电探测器靶面上；同时该曝光对象标记成像系统可对光学投影系统在对准波段的色差进行校正和补偿。

该光电探测器的传感器可以为CCD(电荷耦合器件)，也可以为CMOS(互补型金属氧化物半导体)。

该光电探测处理单元采集并处理该光电探测器靶面上的标记图像。

该掩模标记照明系统、该曝光对象标记照明系统、该掩模标记成像系统和该曝光对象标记成像系统使用同一该反射镜单元。

该掩模标记成像单元中可以加入衰减片，该衰减片使该掩模标记成像系统和该曝光对象标记成像系统能量利用率相同。

本发明还提供一种使用该位置对准装置的对准方法，包括如下步骤：

(1)移动该承版台使该掩模标记移动到该位置对准装置视场范围内，使该掩模标记在该光电探测器靶面上进行成像，并由该光电探测处理单元计算掩模标记位置信息，同时记录该承版台位置信息；

(2)移动该承片台使该曝光对象标记移动到该位置对准装置视场范围内，使该曝光对象标记在该光电探测器靶面上进行成像，并由该光电探测处理单元计算曝光对象标记位置信息，同时记录该承片台位置信息；

(3)通过该掩模标记位置信息、该承版台位置信息、该曝光对象标记位置信息及该承片台位置信息，计算曝光对象相对掩模版的平移量和旋转量，调整曝光对象的位置使曝光对象和掩模版精确对准。

该方法可以仅使用1套该位置对准装置，也可以使用2套以上该位置对准装置，该2套以上位置对准装置可以以光学投影系统的光轴为轴心对称分布。

当该掩模标记移动到该位置对准装置视场范围内时，开启该掩模标记成像单元中的机械快门，关闭该曝光对象标记成像单元中的机械快门，使光电探测器靶面上只有该掩模标记成像。当该曝光对象标记移动到该位置对准装置视场范围内，开启该曝光对象标记成像单元中的机械快门，关闭该掩模标记成像单元中的机械快门，使光电探测器靶面上只有该曝光对象标记成像。

该方法使用的掩模标记的数量，可以是两个，也可以是两个以上。

该方法使用的曝光对象标记的数量，可以是两个，也可以两个以上。

本发明在光学结构设计上同时优化掩模标记成像光学系统和曝光对象标记成像光学系统，使掩模标记和曝光对象标记通过光学结构上的不同光学通道进行成像，在时间上通过先后控制掩模标记成像光学系统和曝光对象标记成像光学系统光路中的机械快门开启和关闭，从而避免在先技术中掩模标记和曝光对象标记同时成像在光电探测器靶面的情况。将曝光装置中的光学投影系统设计为窄波段方式，即只考虑光学投影系统在曝光波长处的成像质量，而曝光对象标记对准时通过光学投影系统产生的色差将在对准装置中进行补偿，这样可降低曝光装置中光学投影系统的设计难度、制造成本和系统复杂度；掩模标记和曝光对象标记通过不同光学通道进行成像，降低了在先技术对准成像光学系统设计难度大等问题；同时本发明的对准装置和对准方法，避免了在先技术中掩模标记和曝光对象标记同时出现在光电探测器靶面上的情形，从而增大了曝光对象标记在光电探测器靶面上的有效成像视场范围，降低了曝光对象传输系统的上片精度，节省了设备设计与制造成本。

附图说明

图1为供制造集成电路或印刷电路板的投影曝光装置示意说明图；

图2为本发明位置对准装置结构组成说明图；

图3为掩模标记成像系统结构说明图；

图4为曝光对象标记成像系统结构说明图；

图5为掩模标记和曝光对象标记在光电探测器靶面上的对准目标位置分布说明图；

图6为掩模版、掩模版上的电路图案和掩模对准标记位置关系说明图；

图7为承片台、曝光对象和曝光场位置关系说明图；

图8为掩模版位置对准流程示意图；

图9为曝光对象位置对准流程示意图；

附图中：1、光学投影系统；2、掩模版；3、描绘曝光电路图案；4、掩模标记；5、承版台；6、曝光对象；7、承片台；8、曝光对象标记；9、曝光场；10、位置对准装置；20、聚光镜单元；21、照明光纤；22、聚光镜组；23、滤波片；24、直角分束棱镜；25、直角分束棱镜；30、反射镜单元；31、平面反射镜；32、直角棱镜；33、直角棱镜；34、前组成像物镜组；40、掩模标记成像单元；41、机械快门；42、成像物镜组；43、衰减片；44、直角分束棱镜；50、曝光对象标记成像单元；51、机械快门；52、成像物镜组；53、外反射直角棱镜；60、光电探测器；61、光电探测处理单元；70、整机总控单元；80、承版台运动控制单元；90、承片台运动控制单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

图1示出了供制造集成电路或印刷电路板的投影曝光装置示意说明图，投影曝光装置由光学投影系统1、掩模版2、承版台5、承版台运动控制单元80、曝光对象6、承片台7、承片台运动控制单元90、位置对准装置10、光电探测处理单元61和整机总控单元70组成。

描绘曝光电路图案3和掩模标记4的掩模版2置于承版台5上，通过承版台运动控制装置80移动于X′、Y′、Z′方向。曝光对象标记8位于曝光对象6上，施加光刻胶的曝光对象6又置于承片台7上，通过承片台运动控制装置90控制承片台7可移动于X、Y、Z方向。光学投影系统1通过曝光光源的紫外波段光350nm-450nm，可将掩模版2上的电路图案做投影并转移到曝光对象6上，光学投影系统1的放大倍率决定掩模版2上的电路图案投影到曝光对象6上后的电路图案大小。

掩模版2上方是位置对准装置10，可对位于其视场内的掩模标记4和曝光对象标记8进行清晰成像，位置对准装置10中的光电探测器60用于接收掩模标记4和曝光对象标记8的像。光电探测处理单元61用于处理掩模标记4和曝光对象标记8在光电探测器60靶面上的位置数据。

整机总控单元70可通过控制总线实现对光电探测处理单元61、承版台运动控制单元80及承片台运动控制单元90等的控制，使整个位置对准装置按照一定时序统一有序的运行。

图2示出了本发明位置对准装置结构组成说明图，该位置对准装置10包括聚光镜单元20、反射镜单元30、掩模标记成像单元40、曝光对象标记成像单元50及光电探测器60组成。聚光镜单元20由照明光纤21、聚光镜组22、滤波片23、直角分束棱镜24和直角分束棱镜25组成，其作用是对照明光纤21的出射光进行会聚。反射镜单元30由平面反射镜31、直角棱镜32、直角棱镜33及前组成像物镜组34组成，其作用是实现光路偏折，满足空间结构尺寸要求。上述聚光镜单元20和反射镜单元30构成掩模标记照明系统，实现对掩模标记的均匀照明；聚光镜单元20、反射镜单元30、掩模版2及光学投影系统1构成曝光对象标记照明系统，实现曝光对象标记均匀照明。上述掩模标记照明系统和曝光对象照明系统在结构形式上，可以是临界照明系统，也可以是柯勒照明系统。

掩模标记成像单元40由机械快门41、成像物镜组42、衰减片43和直角分束棱镜44组成，其作用是掩模标记4经掩模标记照明系统均匀照明后，掩模标记4照明光束经反射镜单元30和掩模标记成像单元40后清晰成像在光电探测器60上。曝光对象标记成像单元50由机械快门51、成像物镜组52和外反射直角棱镜53组成，其作用是曝光对象标记4经曝光对象标记照明系统均匀照明后，曝光对象标记8的照明光束经光学投影系统1、掩模版2、反射镜单元10、直角分束棱镜25、直角分束棱镜24和曝光对象标记成像单元50后清晰成像在光电探测器60上。

由于曝光对象标记8相对掩模标记4被照明时，从照明光纤21的出射光需多经过掩模版2和光学投影系统1，因此掩模标记照明系统的能量利用率高于曝光对象标记照明系统的能量利用率，为了防止光电探测器60由于能量过大饱和溢出，影响对准标记位置探测精度，本发明在掩模标记成像单元40中加入衰减片43，用于调整掩模标记照明系统与曝光对象标记照明系统的光能利用率，使掩模标记4和曝光对象标记8都能在光电探测器60上成清晰像。

在标记对准过程中，为了防止掩模标记4和曝光对象标记8同时在光电探测器60上成像，相互影响成像对比度，本发明在掩模标记成像单元40和曝光对象标记单元50分别加入了机械快门41、51。当进行掩模标记4对准时则关闭曝光对象标记成像单元50中的机械快门51，打开掩模标记成像单元40中的机械快门41，使掩模标记4在光电探测器60上成清晰像。当进行曝光对象标记8对准时则关闭掩模标记成像单元40中的机械快门41，打开曝光对象标记成像单元50中的机械快门51，使曝光对象标记8在光电探测器60上成清晰像。

图3示出了掩模标记成像系统结构说明图，掩模标记成像系统由反射镜单元30、直角分束棱镜25、掩模标记成像单元40和光电探测器60组成，当掩模标记4被掩模标记照明系统均匀照明后，掩模标记4上的照明光束经反射镜单元30、直角分束棱镜25和掩模标记成像单元40后清晰成像在光电探测器60上。

图4示出了曝光对象标记成像系统结构说明图，由光学投影系统1、掩模版2、反射镜单元30、直角分束棱镜25、直角分束棱镜24、曝光对象标记成像单元50、直角分束棱镜44和光电探测器60组成，当曝光对象标记8被曝光对象标记照明系统均匀照明后，曝光对象标记8上的照明光束经光学投影系统1、掩模版2、反射镜单元30、直角分束棱镜25、直角分束棱镜24、曝光对象标记成像单元50和直角分束棱镜44后清晰成像在光电探测器60上。

本发明结构中光学投影系统1的设计波段为350nm到450nm，只对掩模版2上的曝光电路图案3清晰成像；而曝光对象标记8通过光学投影系统1成像时所产生的色差由反射镜单元30、直角分束棱镜25、直角分束棱镜24、曝光对象标记成像单元50和直角分束棱镜44组成的曝光对象标记成像系统进行补偿，使曝光对象标记8能在光电探测器60上清晰成像。

图5示出了为掩模标记和曝光对象标记在光电探测器靶面上的对准目标位置分布说明图，a是专利CN1794095A中掩模标记4和曝光对象标记8同时成像在光电探测器60上的目标位置分布示意图，由于掩模标记4先进行位置对准，因此掩模标记4对准后，掩模标记处于光电探测器60上的右下角目标位置；由于光电探测器60的靶面尺寸一定，因此曝光对象标记8在探测器靶面上的有效成像区域将减小，否则对准过程中若曝光对象标记8与掩模标记4重叠或曝光对象标记8位于光电探测器60靶面外，将影响曝光对象标记8的对准时间以致最终影响产品生产效率。对于解决专利CN1794095A上述问题的方法是提高曝光对象传输系统的上片精度，但这样将增加曝光对象传输系统的成本及设计复杂性。b和c是本专利采用分时对准结构后，掩模标记4和曝光对象标记8分别在光电探测器60靶面上的目标位置分布说明图。由于掩模标记4和曝光对象标记8先后在不同时刻进行位置对准，因此掩模标记4在进行位置对准时，曝光对象标记成像单元50中的机械快门51处于关闭状态，此时曝光对象标记8不能成像在光电探测器60靶面上，这样将增大掩模标记4在光电探测器60靶面上的有效成像范围，可降低掩模传输系统的上版精度；同理曝光对象标记8在进行位置对准时，掩模标记成像单元40中的机械快门41处于关闭状态，此时掩模标记4不能成像在光电探测器60靶面上，这样也将增大曝光对象标记8在光电探测器60靶面上的有效成像范围，可降低曝光对象传输系统的上片精度，节省设备成本。

图6示出了掩模版、掩模版上的电路图案和掩模标记位置关系说明图，电路图案3和掩模标记4位于掩模版2上，掩模标记4用于掩模版2的位置对准，掩模对准时掩模标记4的数量为2个或2个以上，其分布相对电路图案3的中心对称。掩模版2位置对准后，电路图案3的中心与光学投影系统1的光轴基本重合。

图7示出了承片台、曝光对象和曝光场位置关系说明图，曝光对象6位于承片台7上方，承片台7用于支撑曝光对象6，并通过真空实现对曝光对象6的吸附与释放；曝光场9是曝光对象6上的最小曝光单元，曝光对象6由多个曝光场9组成。

掩模版2与曝光对象6位置对准后，在曝光过程中掩模版2上的电路图案3与曝光对象6上的曝光场9满足一定的位置关系，从而实现电路图案3与曝光场9之间精确的位置套刻。

下面结合附图，具体描述本发明的对准方法：

(1)进行掩模位置对准。

图8示出了掩模版位置对准流程示意图。开启掩模标记成像单元40中的机械快门41，同时关闭曝光对象标记成像单元50中的机械快门51。移动承版台5使掩模标记4处于位置对准装置10的视场范围内，利用光电探测处理单元61判断掩模标记4是否处于光电探测器60靶面上；若掩模标记4处于光电探测器60的靶面上，则由光电探测处理单元61根据相关算法模型计算出当前掩模标记4在光电探测器60靶面上的位置信息，同时记录当前承版台5的位置信息；若掩模标记4不在光电探测器60的靶面上，则按照事先规划好的掩模标记搜索路径及步进尺寸，移动承版台5到下一个搜索位置，并由光电探测处理单元61判断掩模标记4是否处于光电探测器60的靶面上；若掩模标记4位于光电探测器60的靶面上，则由光电探测处理单元61根据相关算法模型计算当前掩模标记4在光电探测器60靶面上的位置信息，同时记录当前承版台5的位置信息；若掩模标记4不在光电探测器60的靶面上，则步进承版台5到下一个搜索目标位置，直到搜索到掩模标记4为止；若搜索过程中承版台5的移动距离超出了事先设定的搜索范围，则终止掩模标记4的搜索，并利用掩模版传输系统卸载掩模版2然后重新上载。

同理，移动承版台5使下一个掩模标记4处于位置对准装置10的视场范围内，并利用光电探测处理单元61计算掩模标记4在光电探测器60靶面上的位置信息；记录掩模标记4的对准位置，同时记录当前承版台5的位置信息。

由上述掩模标记4对准时在光电探测器60靶面上的位置信息以及对应的承版台5的位置信息，根据掩模版对准算法模型计算当前掩模版2的平移量和旋转量；通过承版台运动控制单元80控制承版台5运动，调整上述掩模版2的平移量和旋转量，从而实现掩模版2的位置对准。

上述掩模版2的对准方法利用2个掩模标记4实现掩模版2对准只是实施例之一，实际上根据掩模版2对准精度需要，也可以对多个掩模标记进行对准，甚至为了提高掩模版2的位置对准效率，可以在掩模版2上方以光学投影系统1的光轴为轴心，布局2套甚至多套位置对准装10以实现掩模版2的位置对准。

(2)进行曝光对象位置对准。

图9示出了曝光对象位置对准流程示意图。开启曝光对象标记成像单元50中的机械快门51，同时关闭掩模标记成像单元40中的机械快门41。移动承片台7使曝光对象标记8处于位置对准装置10的视场范围内，利用光电探测处理单元61判断曝光对象标记8是否处于光电探测器60靶面上；若曝光对象标记8在光电探测器60的靶面上，则由光电探测处理单元根据相关算法模型计算当前曝光对象标记8在光电探测器60靶面上的位置信息，同时记录当前承片台7的位置信息；若曝光对象标记8不在光电探测器60的靶面上，则按照事先规划好的曝光对象标记搜索路径及步进尺寸，移动承片台7到下一个搜索位置，并判断曝光对象标记8是否位于光电探测器60的靶面上；若曝光对象标记8位于光电探测器60的靶面上，则由光电探测处理单元61根据相关算法模型计算当前曝光对象标记8在光电探测器60靶面上的位置信息，同时记录当前承片台7的位置信息；若曝光对象标记8不在光电探测器60的靶面上，则步进承片台7到下一个搜索目标位置，直到搜索到曝光对象标记8为止；若搜索过程中承片台7的移动距离超出了事先设定的搜索范围，则终止曝光对象标记8的搜索，并利用曝光对象传输系统卸载曝光对象6然后重新上载。

同理，移动承片台7使下一个曝光对象标记8处于位置对准装置10的视场范围内，并利用光电探测处理单元61计算曝光对象标记8在光电探测器60靶面上的位置信息；记录曝光对象标记8的对准位置，同时记录当前承片台7的位置信息。

由上述曝光对象标记8对准时在光电探测器40靶面上的位置信息以及对应的承片台7的位置信息，根据曝光对象对准算法模型计算当前曝光对象6的平移量和旋转量；通过承片台运动控制单元90控制承片台7运动，调整上述曝光对象6的平移量和旋转量，从而实现曝光对象6的位置对准。

上述曝光对象6的对准方法利用2个曝光对象标记8实现曝光对象6的对准只是实施例之一，实际上根据曝光对象6的对准精度需要，也可以对多个曝光对象标记进行对准，甚至为了提高曝光对象6的位置对准效率，可以在掩模版2上方以光学投影系统1的光轴为轴心，布局2套甚至多套位置对准装10以实现曝光对象6的位置对准。

(3)进行掩模和曝光对象位置对准。

根据掩模版2的位置对准流程及相关坐标系转换关系，可以计算出掩模版2位置对准后，掩模版上的电路图案3在承片台零位坐标系中的平移量和旋转量；同理，根据曝光对象6的位置对准流程及相关坐标系转换关系，可以计算出曝光对象6位置对准后，曝光对象6在承片台零位坐标系中的平移量和旋转量；根据上述掩模版上的电路图案3以及曝光对象6在承片台零位坐标系中的位置关系，可以实现曝光对象6上的曝光场9与掩模版2上的电路图案3在曝光过程中精确的位置对准。

Claims (31)

1.一种用于投影曝光装置中的位置对准装置，其特征在于：所述位置对准装置包括：

分时对准装置；

掩模标记；

曝光对象；和

曝光对象标记；

所述分时对准装置设置于掩模版上方；所述掩模标记设置于所述掩模版上；所述曝光对象设置于承片台上；所述曝光对象标记设置于所述曝光对象上。

2.根据权利要求1所述的位置对准装置，其特征在于：所述投影曝光装置包括：

光学投影系统；

所述掩模版；

承版台；

承版台运动控制单元；

所述曝光对象；

承片台；

承片台运动控制单元；和

总控制装置。

3.根据权利要求2所述的位置对准装置，其特征在于：所述光学投影系统的设计波段为350纳米至450纳米，不考虑光学投影系统在对准波段的色差。

4.根据权利要求2所述的位置对准装置，其特征在于：所述的分时对准装置包括：

聚光镜单元；

反射镜单元；

掩模标记成像单元；

曝光对象标记成像单元；

光电探测器；和

光电探测处理单元；

所述聚光镜单元会聚照明光纤出射光；所述反射镜单元偏折光路；所述掩模标记成像单元将所述掩模标记成像到所述光电探测器靶面上；所述曝光对象标记成像单元将所述曝光对象标记成像到所述光电探测器靶面上；所述光电探测处理单元对标记在光电探测器靶面上的位置进行检测。

5.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述聚光镜单元包括照明光纤、聚光镜组、滤波片及两个直角分束棱镜。

6.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述聚光镜单元可以加入滤波片，所述滤波片过滤对准光源中射向所述曝光对象的紫外光。

7.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述反射镜单元包括平面反射镜、两个直角棱镜和前组成像物镜组。

8.根据权利要求7所述的位置对准装置，其特征在于：所述两个直角棱镜可以分别由两个平面反射镜组成。

9.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述聚光镜单元和所述反射镜单元组成掩模标记照明系统，所述掩模标记照明系统均匀照明所述掩模标记。

10.根据权利要求9所述的位置对准装置，其特征在于：所述掩模标记照明系统，可以为临界照明系统，也可以为柯勒照明系统。

11.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述聚光镜单元、所述反射镜单元、所述掩模版和所述光学投影系统组成曝光对象标记照明系统，所述曝光对象标记照明系统均匀照明所述曝光对象标记。

12.根据权利要求11所述的位置对准装置，其特征在于：所述曝光对象标记照明系统的光源波长为520纳米到650纳米。

13.根据权利要求11所述的位置对准装置，其特征在于：所述曝光对象标记照明系统，可以为临界照明系统，也可以为柯勒照明系统。

14.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述掩模标记成像单元包括机械快门、成像物镜组、衰减片和分束器件。

15.根据权利要求14所述的位置对准装置，其特征在于：所述分束器件可以是直角分束棱镜，也可以是平面分束片。

16.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述反射镜单元和所述掩模标记成像单元组成掩模标记成像系统，所述掩模标记成像系统将掩模标记成像在所述光电探测器靶面上。

17.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述曝光对象标记成像单元包括机械快门、成像物镜组和反射装置。

18.根据权利要求17所述的位置对准装置，其特征在于：所述反射装置可以是外反射直角棱镜，也可以是平面反射镜。

19.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述光学投影系统、所述掩模版、所述反射镜单元和所述曝光对象标记成像单元组成曝光对象标记成像系统，所述曝光对象标记成像系统将曝光对象标记成像在光电探测器靶面上。

20.根据权利要求19所述的位置对准装置，其特征在于：所述曝光对象标记成像系统可对光学投影系统在对准波段的色差进行校正和补偿。

21.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述光电探测器的传感器可以为CCD(电荷耦合器件)，也可以为CMOS(互补型金属氧化物半导体)。

22.根据权利要求4所述的位置对准装置，其特征在于：所述光电探测处理单元采集并处理所述光电探测器靶面上的标记图像。

23.根据权利要求9、11、16或19所述的位置对准装置，其特征在于：所述掩模标记照明系统、所述曝光对象标记照明系统、所述掩模标记成像系统和所述曝光对象标记成像系统使用同一所述反射镜单元。

24.根据权利要求14或16所述的位置对准装置，其特征在于：所述掩模标记成像单元中可以加入衰减片，所述衰减片使所述掩模标记成像系统和所述曝光对象标记成像系统能量利用率相同。

25.一种使用权利要求1所述的位置对准装置的对准方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)移动所述承版台使所述掩模标记移动到所述位置对准装置视场范围内，使所述掩模标记在所述光电探测器靶面上进行成像，并由所述光电探测处理单元计算掩模标记位置信息，同时记录所述承版台位置信息；

(2)移动所述承片台使所述曝光对象标记移动到所述位置对准装置视场范围内，使所述曝光对象标记在所述光电探测器靶面上进行成像，并由所述光电探测处理单元计算曝光对象标记位置信息，同时记录所述承片台位置信息；

(3)通过所述掩模标记位置信息、所述承版台位置信息、所述曝光对象标记位置信息及所述承片台位置信息，计算曝光对象相对掩模版的平移量和旋转量，调整曝光对象的位置使曝光对象和掩模版精确对准。

26.根据权利要求25所述的对准方法，其特征在于：可以仅使用1套所述位置对准装置。

27.根据权利要求25所述的对准方法，其特征在于：可以使用2套以上所述位置对准装置，所述2套以上位置对准装置可以以光学投影系统的光轴为轴心对称分布。

28.根据权利要求25所述的对准方法，其特征在于：当所述掩模标记移动到所述位置对准装置视场范围内时，开启所述掩模标记成像单元中的机械快门，关闭所述曝光对象标记成像单元中的机械快门，使光电探测器靶面上只有所述掩模标记成像。

29.根据权利要求25所述的对准方法，其特征在于：当所述曝光对象标记移动到所述位置对准装置视场范围内，开启所述曝光对象标记成像单元中的机械快门，关闭所述掩模标记成像单元中的机械快门，使光电探测器靶面上只有所述曝光对象标记成像。

30.根据权利要求25所述的对准方法，其特征在于：使用的掩模标记的数量，可以是两个，也可以是两个以上。

31.根据权利要求25所述的对准方法，其特征在于：使用的曝光对象标记的数量，可以是两个，也可以两个以上。

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