CN101576714A - 光刻设备的对准基准板及其制造工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光刻设备的对准基准板及其制造工艺方法，所述对准基准板的顶面同时包含反射型图形和透射型图形，反射型图形被用于生成反射图形衍射光，在反射型图形掩模薄膜之上的表面材料为高反射率光学材料薄膜，或者为高反射率光学材料薄膜和透明材料，透明材料在高反射率光学材料薄膜的上表面，透射形图形被用于调制投影系统投射目标构图图形所成的辐射空间图形；所述对准基准板制造工艺，通过刻蚀对准基准板的透明基底，增加反射型标记的槽深，并增加了反射型标记区域对入射光的反射率，实现了反射型标记反射的衍射效率提高，从而提高反射图形照射和衍射成像装置的探测信号，提高对准信号探测的信噪比，提高对准精度。
Description
技术领域
本发明涉及光刻设备的对准基准板及其制造工艺方法，且特别涉及一种可提高对准精度的对准基准板及其制造工艺方法。
背景技术
在工业装置中，由于高精度和高产能的需要，分布着大量高速实时测量、信号采样、数据采集、数据交换和通信传输等的传感器装置和控制系统。这些系统需要我们采用多种方式实现传感器探测、信号采样控制、数据采集控制、数据交换控制和数据传输通信等的控制。有该控制需求的装置包括：集成电路制造光刻装置、平板显示面板光刻装置、MEMS/MOEMS光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置、印刷电路板加工装置以及印刷电路板器件贴装装置等。
光刻设备是一种将所需图案应用于工件上的装置。通常是将所需图案应用于工件上的目标部分上的装置。光刻装置能够被用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，掩模板被用于生产在IC一个单独层上形成的电路图案，该图案被传递到工件(如硅晶片)的目标部分，例如包括一部分，一个或者多个管芯上。通常是通过成像到工件上提供的一层辐射敏感材料(抗蚀剂)上来按比例复制所需图像。已知的光刻设备还包括扫描器，运用辐射光束沿给定的方向(“扫描”方向)扫描所述图案，并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描工件来辐照每一目标部件。还通过将图案压印在工件上而将图案通过构图部件生成到工件上。
利用位于工件高度处的多个传感器装置来评估和优化成像性能。这些传感器装置包括空间图案传感器装置(SIDU，Spatial Image Detecting Unit)、用于曝光辐射剂量测量的能量传感器装置(EDU，Energy Detecting Unit)和测量使用的集成微透镜干涉传感器装置(IMIDU，Integrating Microbeam InterferenceDetecting Unit)。
SIDU是一种在工件高度处测量空间图像位置的传感器装置，该空间图案是在掩模高度处投射标记图案形成的。位于工件高度处的投射图案通常是线条图案，其线宽与曝光辐射的波长相当。当SIDU利用投图案来测量这些掩模图案，该投射图案具有位于其下面的光电单元。传感器装置的数据被用来测量六个自由度上掩模相对于基底台的位置(三个平移自由度和三个旋转自由度)，此外，还被用于测量所投射的掩模的放大倍率。由于传感器装置能够测量图案位置和所有照射设定：δ、透镜数值孔径NA、所有掩模，例如二元掩模(binary mask)、相移掩模PSM等的影响，因此小线宽是经过优化的。还使用SIDU来测量工具的光学性能。能够使用不同照射设定于不同投射图案的结合来测量投射系统的多种性质，如光瞳形状、球差、慧差、像散和场曲等。
IMIDU是一种对达到高阶的透镜像差进行静态测量的干涉波前测量系统。IMIDU能够通过用于系统初始化和校准的集成测量系统来实现。
在以前的上述装置中，一般通过对准基准板或类似对准基准板这样的结构来实现。对准基准板上包括有反射型标记和透射型标记，其中反射型标记用于硅片对准的基准，透射型标记用作掩模对准的基准。当光刻对准系统使用的是DUV(深紫外)光源，则该辐射源以波长为248nm、193nm的准分子激光光源为主，也使用157nm、126nm的准分子激光光源。此外，还有使用EUV(极紫外)脉冲辐射源和X射线脉冲辐射源的对准系统。如申请号为CN200710046955.0、CN200710173575.3和CN200810038391.0的专利中所述的传感器由于是将调制用的探测图案板与光谱及光电转换的元件集成在一起，需要使得传感器上面的对准基准板提高反射率，将该对准系统中的大部分的辐射能量反射掉，避免形成热膨胀，使得标记区域变形，使得对准系统对准重复精度性能得到提高。
在中国专利申请号为CN200610117228.4、CN200610118707.8、CN200610117227.X 、CN200610117988.5、CN200710045580.6、CN200710045579.3、CN200710046957.X、CN200810036651.0、CN200810035404.9和CN200810035405.3的专利中所描述的对准系统中，需要在一定对准波长范围内，尽可能提高反射型标记图形的反射衍射能量，提高反射图形照射和衍射成像装置的衍射探测效率，因此，为了提高硅片对准系统中反射图形照射和衍射成像装置接收的衍射光信号，提高对准光强信号的信噪比，从而保证对准重复精度，需要反射型标记的槽深达到一定范围。因此，需要对准基准板的反射率在较宽的光谱范围内保持高反射率，该光谱范围为10纳米至1200纳米。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于需要提供光刻设备的对准基准板结构，并运用这种结构提供光刻设备中硅片对准的目标标记和掩模对准图形的空间图案进行调制，提供对准基准板在工件台上精密安装结构，以及需要提供制造该对准基准板上同时具有反射型对准标记和透射型对准标记的工艺方法，以提高透射型标记调制探测的稳定性和精度，以及提高反射型标记的衍射效率，更好地实现光刻装置中建立掩模对准探测基准和硅片对准基准之间的坐标关系，从而提高光刻设备的精度性能和效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种光刻设备的对准基准板结构，所述对准基准板置于光刻设备中工件基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，所述对准基准板包括：
反射型标记和透射型标记，设置于所述对准基准板的顶面；
用于安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴，设置于所述对准基准板的底面；
所述对准基准板采用透明基底；
其中，所述反射型标记的掩模薄膜的表面材料为高反射率光学材料薄膜，或者为高反射率光学材料薄膜和透明材料的结构。
进一步的，所述高反射率光学材料薄膜为铝薄膜。
进一步的，所述反射型标记的最小线宽为500纳米～100微米。
进一步的，所述透射型标记的最小线宽为60纳米～10微米。
进一步的，所述光刻设备对准系统包括：目标构图部件、被光刻工件及其对准图形、目标构图部件上目标构图图形及其照射窗口和控制板、目标构图部件承载台及其位置探测器、工件台及其位置探测器、投影系统、置于工件台中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置、对准控制装置，对准传感器装置与对准控制装置之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置与对准控制装置之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；
其中，该光刻设备的投影系统，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案。
进一步的，所述反射型标记用于生成反射图形衍射光，所述透射形图形用于调制投影系统投射目标构图图形所成的辐射空间图形。
进一步的，所述反射型标记的槽深为120纳米～225纳米，反射型标记的槽形结构部分嵌入至对准基准板的透明基底中。
进一步的，所述透射型标记调制投影系统投射目标构图图形所成的空间图形的辐射信息，具有易于被探测的调制特性，包括单峰值特性、多峰值特性、谷值特性、幅值特性、相位特性、边缘特性、图案辨识特性或窗口特性中的一个或多个特性的组合。
进一步的，所述对准基准板上的反射型标记所生成的反射图形衍射光，具有易于被反射图形照射和衍射成像装置探测的调制特性，包括反射单峰值特性、反射多峰值特性、反射谷值特性、衍射相位特性、反射边缘特性、图案辨识特性或窗口特性中的一个或多个特性的组合。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种制造对准基准板的工艺方法，所述对准基准板置于光刻设备中工件基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，所述制造对准基准板的工艺方法包括如下步骤：
(1)在二元掩模板上涂上光阻胶，掩模板的掩模阻挡层为金属铬薄膜，再进行软烘烤，使用光刻装置进行透射型标记图形、反射型标记图形和套刻基准标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，然后除掉未被显影的光阻胶；
(2)在步骤(1)的基础上，再次涂上与步骤(1)中光敏感特性相反的光阻胶，进行软烘烤，使用光刻装置，以套刻基准标记为基准，对整个透射型标记区域及其周边区域进行曝光，然后进行显影、硬烘烤，在透射型标记区域及其周边区域形成遮蔽层；
(3)在步骤(2)的基础上，应用反应离子刻蚀方法在对准基准板对应反射型标记图形下的透明基底刻蚀一定厚度的透明基底材料，所刻蚀的透明基底图形与反射型标记图形相对应；
(4)在步骤(3)的基础上，将显影好的对准基准板生长高反射率光学材料薄膜，最后去掉对准基准板上显影留下的光阻胶和附着在光阻胶上的高反射率光学材料颗粒；
(5)在步骤(4)的基础上，在对准基准板的透射标记背面制造安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种制造对准基准板的工艺方法，所述对准基准板置于光刻设备中工件基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，所述制造对准基准板的工艺方法包括如下步骤：
(1)在二元掩模板上涂上光阻胶，掩模板的掩模阻挡层为金属铬薄膜，再进行软烘烤，使用光刻装置进行透射型标记图形和套刻基准标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，然后除掉未被显影的光阻胶；
(2)在步骤(1)的基础上，再次涂上与步骤(1)中光敏感特性相同的光阻胶，进行软烘烤，以套刻基准标记为基准，使用光刻装置进行反射型标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，再应用反应离子刻蚀方法在对准基准板对应反射型标记图形下的透明基底刻蚀一定厚度的透明基底材料，所刻蚀的透明基底图形与反射型标记图形相对应，然后除掉未被显影的光阻胶；
(3)在步骤(2)的基础上，再次涂上与步骤(2)中光敏感特性相反的光阻胶，进行软烘烤，使用光刻装置，以套刻基准标记为基准，对整个透射型标记区域及其周边区域进行曝光，然后进行显影、硬烘烤，在透射型标记区域及其周边区域形成遮蔽层；
(4)在步骤(3)的基础上，将显影好的对准基准板生长高反射率光学材料薄膜，最后去掉对准基准板上显影留下的光阻胶和附着在光阻胶上的高反射率光学材料颗粒；
(5)在步骤(4)的基础上，在对准基准板的透射标记背面制造安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴。
进一步的，所述光刻设备对准系统包括：目标构图部件、被光刻工件及其对准图形、目标构图部件上目标构图图形及其照射窗口和控制板、目标构图部件承载台及其位置探测器、工件台及其位置探测器、投影系统、置于工件台中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置、对准控制装置，对准传感器装置与对准控制装置之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置与对准控制装置之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；
其中，该光刻设备的投影系统，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案。
进一步的，所述二元掩模板上的金属铬薄膜厚度与所刻蚀的对准基准板透明基底材料厚度之和为反射图形照射和衍射成像装置中照射激光的四分之一波长。
进一步的，所述高反射率光学材料薄膜为铝薄膜。
进一步的，对于深紫外光刻装置和极紫外光刻装置，步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为正性光阻胶，对于电子束光刻装置，步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为负性光阻胶。
本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本发明通过刻蚀掩模板透明基底层，增加反射型标记的槽深，实现了反射型标记反射的衍射效率提高，从而提高反射图形照射和衍射成像装置的探测信号，提高对准信号探测的信噪比，提高对准精度；
2.本发明通过铝金属薄膜镀层，通过在反射型标记区域镀上高反射率光学材料薄膜，增加了反射型标记区域对入射光的反射率，实现了反射型标记反射的衍射效率提高，从而提高反射图形照射和衍射成像装置的探测信噪比，提高对准信号探测的信噪比，提高对准精度。
附图说明
通过以下对本发明的具体实施例结合其附图的描述，能够进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1为应用本发明较佳实施例的对准基准板的光刻设备对准系统的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的对准基准板结构示意图。
图3a～图3k为本发明较佳实施例的对准基准板的第一种制造工艺方法流程图。
图4a～图4o为本发明较佳实施例的对准基准板的第二种制造工艺方法流程图。
具体实施方式
请参考图1，图1为应用本发明较佳实施例的对准基准板的光刻设备对准系统的结构示意图。目标构图部件4上具有目标构图图形(包括曝光构图图形和对准构图图形5)。被光刻工件9包括硅片，目标构图图形照射窗口2及其控制板3，用于形成窗口将辐射1透射到对准构图图形5上，以形成透射像；投影系统8用于将该透射像投射形成空间像，并用工件台对准标记11探测该空间像；光刻设备的传感器装置12用于检测空间像经过工件台上传感器装置12的对准基准板上的对准标记11透射后的辐射信息；目标构图部件承载台位置探测器7和工件台位置探测器13分别探测对准扫描过程中的目标构图部件承载台6和工件台10的空间位置，在对准控制装置16中的对准扫描同步控制器的控制下，还同步测量得到传感器装置12中的辐射信息；或者通过反射图形照射和衍射成像装置15扫描硅片标记14，在对准控制装置16中的对准扫描同步控制器的控制下，探测工件台10的空间位置信息和经过反射图形照射和衍射成像装置15获得的光辐射信息。进行对准扫描，将探测到的所有空间位置信息和光辐射信息采集到对准控制装置16中，并计算得到对准位置。
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。
图2为本发明较佳实施例的对准基准板结构示意图，如图1和图2所示，对准基准板被置于光刻设备中工件9基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，实现目标构图图形5所成空间像与对准基准板之间的对准，同时实现对准基准板与反射图形照射和衍射成像装置15之间的对准，光刻设备对准系统包括：目标构图部件4、被光刻工件9及其对准图形14、目标构图部件4上目标构图图形5及其照射窗口2和控制板3、目标构图部件承载台6及其位置探测器7、工件台10及其位置探测器13、投影系统8、置于工件台10中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置12、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置15、对准控制装置16，对准传感器装置12与对准控制装置16之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置15与对准控制装置16之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；该光刻设备的投影系统8，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案。
在所述对准基准板的顶面同时包含反射型标记200和透射型标记300，反射型标记200被用于生成反射图形衍射光，在反射型标记200掩模薄膜之上的表面材料为高反射率光学材料薄膜，或者为高反射率光学材料薄膜和透明材料，透明材料在高反射率光学材料薄膜的上表面，所述高反射率光学材料薄膜可为铝薄膜。透射形图形300被用于调制投影系统投射目标构图图形所成的辐射空间图形；反射型标记200的最小线宽在500纳米至100微米之间，反射型标记200槽深为120纳米至225纳米之间，反射型标记200的槽形结构部分嵌入至对准基准板的透明基底100中，透射型标记300的最小线宽在60纳米至10微米之间；在所述对准基准板的底面包含用于安装光电探测器阵列的盲孔120和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴110。
所述透射型标记300调制投影系统8投射目标构图图形5所成的空间图形所成的辐射信息，具有易于被探测的调制特性，包括单峰值特性、多峰值特性、谷值特性、幅值特性、相位特性、边缘特性、图案辨识特性或窗口特性中的一个或多个特性的组合。所述对准基准板上的反射型标记200被用于生成反射图形衍射光，具有易于被反射图形照射和衍射成像装置探测的调制特性，包括反射单峰值特性、反射多峰值特性、反射谷值特性、衍射相位特性、反射边缘特性、图案辨识特性或窗口特性中的一个或多个特性的组合。
下面结合图1和图3a～图3k对本发明较佳实施例的对准基准板的制造工艺方法进行描述。一种制造对准基准板的工艺方法，对准基准板被置于光刻设备中工件9基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，实现目标构图图形5所成空间像与对准基准板之间的对准，同时实现对准基准板与反射图形照射和衍射成像装置15之间的对准，光刻设备对准系统包括：目标构图部件4、被光刻工件9及其对准图形14、目标构图部件4上目标构图图形5及其照射窗口2和控制板3、目标构图部件承载台6及其位置探测器7、工件台10及其位置探测器13、投影系统8、置于工件台10中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置12、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置15、对准控制装置16，对准传感器装置12与对准控制装置16之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置15与对准控制装置16之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；该光刻设备的投影系统8，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案，制造对准基准板的工艺方法包括如下步骤：
(1)在二元掩模板上涂上光阻胶，掩模板的掩模阻挡层为金属铬薄膜，再进行软烘烤，使用光刻装置进行透射型标记图形、反射型标记图形和套刻基准标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，然后除掉未被显影的光阻胶(图3a～图3e)；
(2)在步骤(1)的基础上，再次涂上与步骤(1)中光敏感特性相反的光阻胶，进行软烘烤，使用光刻装置，以套刻基准标记为基准，对整个透射型标记区域及其周边区域进行曝光，然后进行显影、硬烘烤，在透射型标记区域及其周边区域形成遮蔽层(图3f～图3h)；
(3)在步骤(2)的基础上，应用反应离子刻蚀(RIE)方法在对准基准板对应反射型标记图形下的透明基底刻蚀一定厚度的透明基底材料，所刻蚀的透明基底图形与反射型标记图形相对应(图3i)；
(4)在步骤(3)的基础上，将显影好的对准基准板生长高反射率光学材料薄膜，最后去掉对准基准板上显影留下的光阻胶和附着在光阻胶上的高反射率光学材料颗粒(图3j～图3k)；
(5)在步骤(4)的基础上，在对准基准板的透射标记背面制造安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴(图中未示)。
所述二元掩模板上的金属铬薄膜厚度与所刻蚀的对准基准板透明基底材料厚度之和为反射图形照射和衍射成像装置中照射激光的四分之一波长，典型地高反射率光学材料薄膜为高纯铝薄膜，纯度超过99.996％。
对于DUV光刻装置和EUV光刻装置，所述步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为正性光阻胶，对于电子束光刻装置，所述步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为负性光阻胶。
下面结合图1和图4a～图4o对本发明的对准基准板的制造工艺方法进行描述。一种制造对准基准板的工艺方法，对准基准板被置于光刻设备中工件9基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，实现目标构图图形5所成空间像与对准基准板之间的对准，同时实现对准基准板与反射图形照射和衍射成像装置15之间的对准，光刻设备对准系统包括：目标构图部件4、被光刻工件9及其对准图形14、目标构图部件4上目标构图图形5及其照射窗口2和控制板3、目标构图部件承载台6及其位置探测器7、工件台10及其位置探测器13、投影系统8、置于工件台10中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置12、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置15、对准控制装置16，对准传感器装置12与对准控制装置16之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置15与对准控制装置16之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；该光刻设备的投影系统8，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案，制造对准基准板的工艺方法包括如下步骤：
(1)在二元掩模板上涂上光阻胶，掩模板的掩模阻挡层为金属铬薄膜，再进行软烘烤，使用光刻装置进行透射型标记图形和套刻基准标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，然后除掉未被显影的光阻胶(图4a～图4e)；
(2)在步骤(1)的基础上，再次涂上与步骤(1)中光敏感特性相同的光阻胶，进行软烘烤，以套刻基准标记为基准，使用光刻装置进行反射型标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，再应用反应离子刻蚀(RIE)方法在对准基准板对应反射型标记图形下的透明基底刻蚀一定厚度的透明基底材料，所刻蚀的透明基底图形与反射型标记图形相对应，然后除掉未被显影的光阻胶(图4f～图4j)；
(3)在步骤(2)的基础上，再次涂上与步骤(2)中光敏感特性相反的光阻胶，进行软烘烤，使用光刻装置，以套刻基准标记为基准，对整个透射型标记区域及其周边区域进行曝光，然后进行显影、硬烘烤，在透射型标记区域及其周边区域形成遮蔽层(图4k～图4m)；
(4)在步骤(3)的基础上，将显影好的对准基准板生长高反射率光学材料薄膜，最后去掉对准基准板上显影留下的光阻胶和附着在光阻胶上的高反射率光学材料颗粒(图4n～图4o)；
(5)在步骤(4)的基础上，在对准基准板的透射标记背面制造安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴(图中未示)。
所述二元掩模板上的金属铬薄膜厚度与所刻蚀的对准基准板透明基底材料厚度之和为反射图形照射和衍射成像装置中照射激光的四分之一波长，典型地高反射率光学材料薄膜为高纯铝薄膜，纯度超过99.996％。
对于DUV光刻装置和EUV光刻装置，所述步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为正性光阻胶，对于电子束光刻装置，所述步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为负性光阻胶。
综上所述，本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本发明通过刻蚀掩模板透明基底层，增加反射型标记的槽深，实现了反射型标记反射的衍射效率提高，从而提高反射图形照射和衍射成像装置的探测信号，提高对准信号探测的信噪比，提高对准精度；
2.本发明通过铝金属薄膜镀层，通过在反射型标记区域镀上高反射率光学材料薄膜，增加了反射型标记区域对入射光的反射率，实现了反射型标记反射的衍射效率提高，从而提高反射图形照射和衍射成像装置的探测信噪比，提高对准信号探测的信噪比，提高对准精度。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (15)
1、一种光刻设备的对准基准板结构，所述对准基准板置于光刻设备中工件基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，其特征在于所述对准基准板包括：
反射型标记和透射型标记，设置于所述对准基准板的顶面；
用于安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴，设置于所述对准基准板的底面；
所述对准基准板采用透明基底；
其中，所述反射型标记的掩模薄膜的表面材料为高反射率光学材料薄膜，或者为高反射率光学材料薄膜和透明材料的结构。
2.根据权利要求1所述的对准基准板结构，其特征在于所述高反射率光学材料薄膜为铝薄膜。
3.根据权利要求1所述的对准基准板结构，其特征在于所述反射型标记的最小线宽为500纳米～100微米。
4.根据权利要求1所述的对准基准板结构，其特征在于所述透射型标记的最小线宽为60纳米～10微米。
5.根据权利要求1所述的对准基准板结构，其特征在于所述光刻设备对准系统包括：目标构图部件、被光刻工件及其对准图形、目标构图部件上目标构图图形及其照射窗口和控制板、目标构图部件承载台及其位置探测器、工件台及其位置探测器、投影系统、置于工件台中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置、对准控制装置，对准传感器装置与对准控制装置之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置与对准控制装置之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；
其中，该光刻设备的投影系统，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案。
6.根据权利要求5所述的对准基准板结构，其特征在于所述反射型标记用于生成反射图形衍射光，所述透射形图形用于调制投影系统投射目标构图图形所成的辐射空间图形。
7.根据权利要求5所述的对准基准板结构，其特征在于所述反射型标记的槽深为120纳米～225纳米，反射型标记的槽形结构部分嵌入至对准基准板的透明基底中。
8.根据权利要求5所述的对准基准板结构，其特征在于所述透射型标记调制投影系统投射目标构图图形所成的空间图形的辐射信息，具有易于被探测的调制特性，包括单峰值特性、多峰值特性、谷值特性、幅值特性、相位特性、边缘特性、图案辨识特性或窗口特性中的一个或多个特性的组合。
9.根据权利要求5所述的对准基准板结构，其特征在于所述对准基准板上的反射型标记所生成的反射图形衍射光，具有易于被反射图形照射和衍射成像装置探测的调制特性，包括反射单峰值特性、反射多峰值特性、反射谷值特性、衍射相位特性、反射边缘特性、图案辨识特性或窗口特性中的一个或多个特性的组合。
10.一种制造对准基准板的工艺方法，所述对准基准板置于光刻设备中工件基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，其特征在于所述制造对准基准板的工艺方法包括如下步骤：
(1)在二元掩模板上涂上光阻胶，掩模板的掩模阻挡层为金属铬薄膜，再进行软烘烤，使用光刻装置进行透射型标记图形、反射型标记图形和套刻基准标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，然后除掉未被显影的光阻胶；
(2)在步骤(1)的基础上，再次涂上与步骤(1)中光敏感特性相反的光阻胶，进行软烘烤，使用光刻装置，以套刻基准标记为基准，对整个透射型标记区域及其周边区域进行曝光，然后进行显影、硬烘烤，在透射型标记区域及其周边区域形成遮蔽层；
(3)在步骤(2)的基础上，应用反应离子刻蚀方法在对准基准板对应反射型标记图形下的透明基底刻蚀一定厚度的透明基底材料，所刻蚀的透明基底图形与反射型标记图形相对应；
(4)在步骤(3)的基础上，将显影好的对准基准板生长高反射率光学材料薄膜，最后去掉对准基准板上显影留下的光阻胶和附着在光阻胶上的高反射率光学材料颗粒；
(5)在步骤(4)的基础上，在对准基准板的透射标记背面制造安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴。
11.一种制造对准基准板的工艺方法，所述对准基准板置于光刻设备中工件基准高度处，作为光刻设备对准系统的对准基准，其特征在于所述制造对准基准板的工艺方法包括如下步骤：
(1)在二元掩模板上涂上光阻胶，掩模板的掩模阻挡层为金属铬薄膜，再进行软烘烤，使用光刻装置进行透射型标记图形和套刻基准标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，然后除掉未被显影的光阻胶；
(2)在步骤(1)的基础上，再次涂上与步骤(1)中光敏感特性相同的光阻胶，进行软烘烤，以套刻基准标记为基准，使用光刻装置进行反射型标记图形的曝光，并进行显影、硬烘烤，对已显影区域进行铬薄膜刻蚀，直到二元掩模板透明基底与铬薄膜界面处，再应用反应离子刻蚀方法在对准基准板对应反射型标记图形下的透明基底刻蚀一定厚度的透明基底材料，所刻蚀的透明基底图形与反射型标记图形相对应，然后除掉未被显影的光阻胶；
(3)在步骤(2)的基础上，再次涂上与步骤(2)中光敏感特性相反的光阻胶，进行软烘烤，使用光刻装置，以套刻基准标记为基准，对整个透射型标记区域及其周边区域进行曝光，然后进行显影、硬烘烤，在透射型标记区域及其周边区域形成遮蔽层；
(4)在步骤(3)的基础上，将显影好的对准基准板生长高反射率光学材料薄膜，最后去掉对准基准板上显影留下的光阻胶和附着在光阻胶上的高反射率光学材料颗粒；
(5)在步骤(4)的基础上，在对准基准板的透射标记背面制造安装光电探测器阵列的盲孔和在工件台上固定对准基准板的磁块安装穴。
12.根据权利要求10或11所述的制造对准基准板的工艺方法，其特征在于所述光刻设备对准系统包括：目标构图部件、被光刻工件及其对准图形、目标构图部件上目标构图图形及其照射窗口和控制板、目标构图部件承载台及其位置探测器、工件台及其位置探测器、投影系统、置于工件台中的对准基准板、对准基准板下方的对准传感器装置、对准基准板上方的反射图形照射和衍射成像装置、对准控制装置，对准传感器装置与对准控制装置之间用电缆连接，反射图形照射和衍射成像装置与对准控制装置之间用光缆连接，对准控制装置计算对准扫描的对准位置；
其中，该光刻设备的投影系统，用于将目标构图图形的辐射光束投射到工件平面目标区域，以形成辐射空间图案。
13.根据权利要求10或11所述的制造对准基准板的工艺方法，其特征在于所述二元掩模板上的金属铬薄膜厚度与所刻蚀的对准基准板透明基底材料厚度之和为反射图形照射和衍射成像装置中照射激光的四分之一波长。
14.根据权利要求10或11所述的制造对准基准板的工艺方法，其特征在于所述高反射率光学材料薄膜为铝薄膜。
15.根据权利要求10或11所述的制造对准基准板的工艺方法，其特征在于对于深紫外光刻装置和极紫外光刻装置，步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为正性光阻胶，对于电子束光刻装置，步骤(1)中所使用光阻胶的光敏感特性为负性光阻胶。
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