CN103365095B - 基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统、光刻装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统，用于确定基底与工件台之间的相对位置关系，其中，该工件台，具有第一表面及与第二表面相对的第二表面，用于支撑该基底并提供该基底运动，该基底的背面与该工件台的第一表面接触，该对准系统包括：一成像光学系统，用于将该基底背面的至少一个对准标记成像于该工件台第一表面上方；阵列光电传感器，用于探测该对准标记的像，其中，该阵列传感器包括多数相互分离的光电传感器，每个光电传感器的光敏面尺寸大于该对准标记的像的最小尺寸该任意两个光电传感器的光敏面之间的间距小于该对准标记的像的最小尺寸；控制模块，用于采集并处理该对准标记的像信息以确定该基板背面的对准标记的位置信息。

Description

基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统、光刻装置及方法

技术领域

本发明涉及一种集成电路装备制造领域，尤其涉及一种基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统、光刻装置及方法。

背景技术

随着人们生活水平不断提高及半导体技术的日益发展，未来半导体市场对半导体封装器件的智能化和小型化的程度要求将不断提高，如相机、手机、PDA等数码产品不仅要求体积小便于携带，更要求其功能多样化且性价比低。为了实现封装器件智能化和小型化的发展要求，出现了对多硅片封装解决方案的需要。多硅片封装是一种将两个或更多平面器件堆叠并连接起来的硅片级封装方法，该封装方式也称为三维(3D)封装。3D封装实现方式目前主要有三种：引线键合(WireBonding)、倒装芯片键合(FlipChipBonding)和贯穿硅片通孔(以下简称TSV工艺:ThroughSiliconVia)，其中TSV工艺方式相对传统的引线键合工艺方式，具有互联引线长度短、引线密度高、封装面积小和封装成本不会随着封装硅片数量增加而大幅度提高等优点，因此TSV封装工艺方式被认为是未来最有潜力、也是最有前途的3D封装方式之一。TSV封装工艺方法是在半导体硅片的正面到背面形成微型通孔，然后以电气方式將上下硅片连接起来，由于采用3D垂直互联方式，从而大大缩短了硅片之间的互联引线长度，从而使封装器件在体积、性能及信号存取传输速度上都有了大幅度提高。

TSV封装工艺方式要求能在硅片背面进行曝光，因此要求半导体光刻设备具有背面对准装置以满足硅片背面曝光的工艺需求.该背面对准装置以硅片前表面(或称为硅片正面)已有的图形为硅片背面（或称为硅片后面）对准标记，从而确定硅片背面曝光图形与硅片前表面已有图形之间的位置误差。背面对准装置的测量精度将直接决定了硅片前后表面光刻图形之间的套刻误差。

目前实现硅片背面对准的方法主要有两种：可见光测量法和红外测量法。可见光测量法主要是在硅片承片台的两侧底部安装光路转折及成像系统，利用可见光实现对硅片背面标记的照明和成像。红外测量法是利用红外光对硅片的穿透能力来实现对背面标记的照明和成像。上述两种硅片背面位置对准方法在结构实现上各有优点及不足之处。

美国专利US6525805所提供的一种背面对准装置，该离轴对准装置采用CCD图像采集的方法测量采集标记图像，通过相应的计算机算法计算位置实现硅片背面对准，该实施例所述硅片背面对准装置存在以下缺点：CCD响应速度慢，导致对准效率低，且对准精度直接受到图像采集精度影响。

美国专利US6525805所提供的另外一种硅片背面位置对准装置，利用近红外光测量法在硅片承片台内不同位置处安装近红外光源以实现对硅片背面标记的照明，然后通过硅片上方的近红外成像系统实现对硅片背面标记的成像。该实施例所述硅片背面位置装置存在以下缺点：一、硅片背面标记照明装置安装于硅片承片台内，因此工件台结构设计和装配比较复杂，且加工成本高；二、硅片背面标记照明装置在硅片承片台内的安装位置及数量将受到硅片全场对准精度及硅片承片台空间尺寸的制约；三、需要在硅片背面标记照明装置指定位置处制作相应的硅片背面对准标记，因此增加了工艺流程及复杂度，导致工艺适应性比较差。

中国期刊论文《底面对准曝光机对准系统设计》所公开的一种背面对准装置，该装置采用了CCD摄像机结合计算机图像采集技术，由两光路通过CCD对掩模左右标记成像，通过DSP图像卡采集对准标记图像并根据相应的算法计算偏移量从而获得对准位置。但这种对准方式由于CCD本身响应速度慢，使对准效率低，且对准精度受计算机图像采集精度及算法精度影响，从而限制了这种对准方式在高精度对准技术当中的应用。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统、光刻装置及方法，能有效避免CCD传感器响应速度慢所导致的对准效率低的问题。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统，用于确定基底与工件台之间的相对位置关系，其中，该工件台，具有第一表面及与第二表面相对的第二表面，用于支撑该基底并提供该基底运动，该基底的背面与该工件台的第一表面接触，该对准系统包括：一成像光学系统，用于将该基底背面的至少一个对准标记成像于该工件台第一表面上方；阵列光电传感器，用于探测该对准标记的像，其中，该阵列传感器包括多数相互分离的光电传感器，每个光电传感器的光敏面尺寸大于该对准标记的像的最小尺寸该任意两个光电传感器的光敏面之间的间距小于该对准标记的像的最小尺寸；控制模块，用于采集并处理该对准标记的像信息以确定该基板背面的对准标记的位置信息。

更进一步地，该成像光学系统包括第一成像光学子系统和第二成像光学子系统，该第一、第二成像光学子系统结构一致。该第一、第二成像光学子系统按照光线传播的方向依次包括：照明模块、一偏振分束器、一成像透镜组以及一反射镜。该照明模块设置在该工件台外部，该偏振分束器、成像透镜组以及反射镜设置在该工件台内部。

更进一步地，该每个光电传感器的位置固定且对应一坐标位置，该坐标位置可通过测校方式进行标定。

本发明同时公开一种光刻装置，包括：一照明系统，用于提供曝光光束；一掩模台，用于支撑一掩模；投影光学系统，用于将该掩模图案成像在一基底表面；工件台，用于支撑该基底，并提供该基底运动，具有第一表面及与第二表面相对的第二表面，该基底的背面与该工件台的第一表面接触；该光刻装置还包括如上文任一项所述的基于阵列传感器的背面离轴对准系统。

本发明同时一种背面离轴对准的方法，包括：提供一工件台用于支撑一基底并提供该基底运动，该工件台包括第一表面及与第一表面相对的第二表面，该基底背面与该第一表面接触，该基底背面形成有至少一对准标记；利用一成像光学系统，将该基底背面的至少一个对准标记成像于该工件台第一表面上方；利用一阵列光电传感器探测该对准标记的像；根据该对准标记在阵列传感器中成像的位置获取该对准标记的位置信息。

更进一步地，该阵列光电传感器包括多个相互分离的光电传感器。该每个光电传感器的位置固定且对应一坐标位置。该光电传感器的光敏面尺寸大于该标记的成像的最小尺寸；该任意两个光电传感器的光敏面之间的间距小于该标记的成像的最小尺寸。该阵列光电传感器经校准标定后探测该对准标记的像。

更进一步地，采用静态对准法对该阵列光电传感器校准标定，该静态对准法包括：使该工件台静止，由一对准光源发出的光束经该成像光学系统照射至该对准标记上形成该对准标记的像，该对准标记的像经该阵列光电传感器探测后获得若干采集数据，设定一能量阈值Iv，选取大于Iv的能量值为Imn进行数据处理，即可获得对应编号为mn的分离的光电传感器在系统的中标定位置及对应的校准因子；其中，m为光电传感器的行编号，n为光电传感器的列编号，Iv为能量最大值Imax的1/2。

更进一步地，该根据该成像的位置信息获取对准标记的位置具体包括：根据该阵列光电传感器的每个光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息以及该光电传感器预设的位置坐标，拟和出对应的标记信号曲线，获取对准标记的位置信息。

更进一步地，该获取对准标记的位置信息进一步包括：根据该幅值信息计算该光电传感器的位置偏移量，再根据该光电传感器的校准因子，经过平均化处理后获得该对准标记在整个光刻装置中的相对位置。

与现有技术相比较，在背面对准中，使用光学成像系统将背面的对准标记成像到与晶片表面为同一平面上形成虚拟的对准标记，采用阵列传感器对虚拟标记进行探测，避免了现有技术中采用CCD对准存在的CCD响应速度慢导致的对准效率低的问题。同时，由于光学系统的放大倍率可调，将硅片背面标记放大成像到硅片上表面，使标记尺寸小，成像尺寸大，易于检测，减小晶片台运动范围，减小了由于扫描过程中晶片台大范围做扫描运动引起的对准误差，从而提高背面对准精度。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明所涉及的采用基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统的光刻装置的结构示意图；

图2是本发明所涉及的对准系统使用的阵列光电传感器的结构示意图；

图3是本发明所涉及的对准系统在对准过程中阵列光电传感器与对称型对准标记对准时相对关系示意图；

图4是本发明所涉及的对准系统在对准过程中阵列光电传感器与非对称型对准标记对准时相对关系示意图；

图5是本发明所涉及的对准方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的背面离轴对准系统、光刻装置及方法。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“X向”一词主要指于水平向平行的方向；“Y向”一词主要指于水平向平行的方向，且与X向垂直的方向。

图1是包含本发明所述光刻装置的对准系统与光刻装置之间的总体布局、工作原理结构示意图。

本实施例中光刻装置的构成包括：用于提供曝光光束的照明系统1；用于支承掩模版2的掩模支架和掩模台3，掩模版2上有掩模图案和以及至少一个具有周期性结构的掩模对准标记RM1（RM2）；用于将掩模版2上的掩模图案投影到晶片6的投影光学系统4；用于支承晶片6的晶片支架和晶片台7，晶片6上至少包含有周期性光学结构的对准标记WM1（WM2），其中，WM1（WM2）可用于常用的表面对准，晶片6背面分布至少一个包含有周期性光学结构的对准标记WM3（WM4），用于本发明所述的背面对准；用于信号探测及转换的本发明所述的一种基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统对应的阵列光电传感器阵列5；用于进行信号采集、处理和定位处理的主控制器12；用于掩模台3和晶片台7位置测量的反射镜10、16和激光干涉仪11、15，以及由主控制器12控制的掩模台3和晶片台7位移的伺服系统13和驱动系统9、14。

如图1中所示，照明系统1包括一个光源、一个使照明均匀化的透镜系统、一个反射镜、一个聚光镜（图中均未示出）。该光源可以采用KrF准分子激光器（波长248nm）、ArF准分子激光器（波长193nm）、Kr2激光器（波长146nm）、Ar2激光器（波长126nm）、或者使用超高压汞灯（g-线、i-线）等。照明系统1均匀照射的曝光光束IL照射在掩模版2上，掩模版2上包含有掩模图案和周期性结构的掩模对准标记RM，用于掩模对准。

掩模台3可以经驱动系统14在垂直于照明系统光轴（与投影物镜的光轴AX重合）的X-Y平面内移动，并且在预定的扫描方向（平行于X轴方向）以特定的扫描速度移动。掩模台3在移动平面内的位置通过位于掩模台3上的反射镜16由多普勒双频激光干涉仪15精密测得。掩模台3的位置信息由激光干涉仪15经伺服系统13发送到主控制系统12，主控制系统12根据掩模台3的位置信息通过驱动系统14驱动掩模台3。

投影光学系统4（投影物镜）位于图1所示的掩模台3下方，其光轴AX平行于Z轴方向。由于采用双远心结构并具有预定的缩小比例如1/5或1/4的折射式或折反射式光学系统作为投影光学系统，所以当照明系统1发射的曝光光束照射掩模版2上的掩模图案时，电路掩模图案经过投影光学系统在涂覆有光刻胶的晶片6上成缩小的图像。

晶片台7位于投影光学系统4的下方，晶片台7上设置有一个晶片支架（图中未示出），晶片6固定在支架上。晶片台7经驱动系统9驱动可以在扫描方向（X方向）和垂直于扫描方向（Y方向）上运动，使得可以将晶片6的不同区域定位在曝光光场内，并进行步进扫描操作。晶片台7在X-Y平面内的位置通过一个位于晶片台上的反射镜10由多普勒双频激光干涉仪11精密测得，晶片台7的位置信息经伺服系统13发送到主控制系统12，主控制系统12根据位置信息（或速度信息）通过驱动系统9控制晶片台7的运动。

在晶片台7中集成装配一个背面成像光学系统，背面成像光学系统由两个结构相同的光学臂组成，每个光学臂包含一个背面对准照明光源8或9、偏振分束器17或171、一个反射镜20或201以及两个透镜18或181、19或191。偏振分束器17或171、反射镜20或201相对底平面的角度之和等于90度，用于将光束偏转180度。两个透镜18或181、19或191用于聚焦成像，背面成像系统的放大因子可通过调整两个透镜18或181、19或191的焦距获取不同的放大因子，从而使经过两个透镜成像之后所形成的虚拟硅片标记WM3'、WM4'的大小可以根据实际对准需要进行调节，虚拟硅片标记WM3'、WM4'与硅片上表面标记WM1、WM2处于同一平面上。

图2所示为本发明所述光刻装置对准系统使用的阵列光电传感器5结构示意图。其中，阵列光电传感器5的中心点坐标在光刻装置中的相对坐标位置是已知的。在阵列光电传感器5上分布多个相互分离的光电传感器（501、502等），各光电传感器在主控制系统12中均有预定义的位置编号且在整个光刻系统中均有对应的已知的坐标位置。为保证探测精度，阵列光电传感器5上的分离的光电传感器（501、502等）的光敏面尺寸大于对准标记WM3、WM4经过成像系统所成的虚拟标记WM3'、WM4'的最小尺寸，阵列光电传感器5上的分离的光电传感器（501、502等）的光敏面之间的间距小于对准标记WM3、WM4经过成像系统所成的虚拟标记WM3'、WM4'的最小尺寸。

印刷电路板21作为阵列光电传感器、线缆、放大器焊接的基板。放大器与光电传感器实现光电转换和信号放大的功用，每个光电传感器的独立单元都与单独的一路放大器对应。印刷电路板21上还包含信号处理单元、模数转换单元。信号处理单元对放大器后的信号进行调理，模数转换单元对信号调理单元输出的模拟信号进行模数转换。即每一个信号通道都有相应一个分离的光电传感器、一路放大器、一路信号调理单元、一路模数转换单元与之对应。经阵列光电传感器5进行光电转换及信号调理、模数转换之后输送到主控制器12上进行信号采集、处理和定位处理，主控制器12控制印刷电路板21上的模数转换单元进行模数转换的时机选择并接收转换后的数字信号，对数字信号进行处理，可以直接换算出标记成像相对于阵列光电传感器探测区域表面中心的位置。最终获取整个对准标记在整个光刻装置中的相对位置。

阵列光电传感器5的使用，将阵列光电传感器5安装到设计的探测面上，可进行硅片背面对准和标记成像的捕获。在光刻机的机械初始安装误差的范围内，可以容易保证，标记成像的位置在阵列光电传感器的探测范围内。即可快速捕获到标记成像。

在使用前，阵列光电传感器的分离的光电传感器需要通过校准。阵列光电传感器的分离的光电传感器，由于机械加工上的偏差及各分离的光电传感器使用电子器件性能上微小偏差，在相同的外部条件下，探测相同的信号，测得的数据也不一定一致，所以使用阵列光电传感器之前，对阵列光电传感器的分离的光电传感器进行校准，每一个分离的光电传感器对应着独立的一组校准因子。通过校准因子的使用，可以保证各分离的光电传感器探测性能的一致性。

阵列光电传感器的校准标定主要是通过采用静态对准方法，获取对准标记对准数据后进行标定。

静态对准校准描述如下：

如图3所示，晶片台7静止不动，由对准照明光源8（9）发出的光束经光学成像系统后照射到硅片背面基准对准标记（图中未示出）上，基准对准标记反射后经光学成像系统成像到阵列光电传感器上各分离的光电传感器的光敏面上，各光敏面完成光电转换，印刷电路板21上的信号处理单元对经光电转换、放大器后的信号进行调理，模数转换单元对信号调理单元输出的模拟信号进行模数转换。从而可以获得各分离的光电传感器探测信号的采集数据。如果阵列光电传感器各分离的光电传感器的编号为mn，则探测的能量值为Imn。

数据处理选取的原则为，数据小的舍去。通过设定Iv阀值，Iv一般为能量最大值Imax的1/2，选取大于Iv的数据进行数据处理，并记录选取数据对应的编号mn。

确定标记成像的位置：

，其中（Imn>Imax/2）

即获得标记成像的位置。为解决静态探测存在探测盲区的问题，可以进行步进微小距离，按上述方法，再重复捕获一次对准位置。进而确定阵列光电传感器分离的光电传感器对应着独立的一组校准因子。

整个对准工作过程：

由对准照明光源8或9发出的光束通过偏振分束器17或171之后，再经过成像透镜两个透镜18或181、19或191以及反射镜20或201之后照射到晶片6上的对准标记WM3或WM4上，经过晶片6上的对准标记WM3或WM4反射后的光束经过反射镜20或201、成像透镜两个透镜18或181、19或191、偏振分束器17或171之后成像到与晶片表面对准标记WM1或WM2相同平面上，形成虚拟标记WM3'或WM4'，阵列光电传感器5位于虚拟标记WM3'或WM4'像面位置，探测虚拟标记WM3'或WM4'像面上光的光强，对准标记或晶片台扫描过程中，照明光斑依次扫描对准标记WM3或WM4，产生连续的扫描对准信号，虚拟标记WM3'或WM4'像面上光能量随着连续扫描过程产生相应的光能量变化，经阵列光电传感器5及印刷电路板21进行光电转换及信号调理、模数转换之后输送到主控制器12上进行信号采集、处理和定位处理，根据阵列光电传感器5中各分离的光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息分别获得对应对准标记的中心位置，结合每个分离的光电传感器对应的独立的一组校准因子，通过平均化处理，最终获取整个对准标记在整个光刻装置中的相对位置。为便于检测，上述标记使用对成结构标记，预对准标记采用反光形式，边缘不用特殊处理，这样对接收到的信号比较好处理，且在信号采集处理算法中采用边缘检测法，提高标记及系统的工艺适应性。

图3所示为本发明所述光刻装置对准系统在对准过程中阵列光电传感器与对称型对准标记相对关系示意图。对准过程中，虚拟标记WM3'或WM4'像面上光能量随着连续扫描过程产生相应的光能量变化，主控制器12上进行信号采集、处理和定位处理，根据阵列光电传感器5中各分离的光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息根据光电传感器在主控制器12中预先定义好的位置编号及相应的算法，拟和出对应的标记信号曲线，获取对准标记的位置信息，获取如图3所示的位置偏移量△X、△Y以及旋转量α、β等。

图4所示为本发明所述光刻装置对准系统在对准过程中阵列光电传感器与非对称型对准标记相对关系示意图。对准过程中，虚拟标记WM3'或WM4'像面上光能量随着连续扫描过程产生相应的光能量变化，主控制器12上进行信号采集、处理和定位处理，根据阵列光电传感器5中各分离的光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息根据光电传感器在主控制器12中预先定义好的位置编号及相应的算法，拟和出对应的标记信号曲线，获取非对称型对准标记的位置形状信息。通过相应的算法，根据非对称型对准标记的位置信息自定义一个位置为对应的对准位置，从而获取如图4所示的位置偏移量△X、△Y以及旋转量α、β等。

对准实现流程如下：

第一步：上晶片；

第二步：晶片台7步进到第一个对准标记WM3位置；

第三步：判断标记是否在阵列光电传感器阵列5视场范围内，若不在则对标记进行搜索；若在则根据阵列光电传感器阵列5中各分离的光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息计算对准标记相对阵列光电传感器阵列5中各分离的光电传感器的位置偏移量，结合每个分离的光电传感器对应的独立的一组校准因子，通过平均化处理，最终获取该对准标记在整个光刻装置中的相对位置。

第四步：晶片台步进到下一个对准标记WM4位置，判断对准标记是否在阵列光电传感器阵列5视场范围内，若不在则对对准标记进行搜索；若在则根据阵列光电传感器阵列5中各分离的光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息计算对准标记相对阵列光电传感器阵列5中各分离的光电传感器的位置偏移量，结合每个分离的光电传感器对应的独立的一组校准因子，通过平均化处理，最终获取该对准标记在整个光刻装置中的相对位置。

第五步：通过三、四步得到的对准标记对准位置计算晶片在x,y方向的平移位置偏移量△X、△Y以及旋转量α、β等。

第六步：判断是否完成所有对准标记对准，若没有完成，则晶片台步进到下一个对准标记位置；若已完成则计算整个晶片对准位置参数，并通过控制晶片台相关运动机构进行相关参数的调整。通过调整晶片台来实现晶片在x,y方向的位置调整以及旋转方向的调整。

图5是本发明所涉及的对准方法的流程图。如图5中所示，该对准方法具体包括以下步骤：

S501启动该对准系统。S502上晶片。

S503移动晶片至对准标记WM3处。S504判断对准标记WM3是否处于传感器视场范围内，如果判断结果是“是”，则进入S505计算WM3在阵列传感器中的相对位置，如果判断结果是“否”，则进入S506搜索标记。S507进一步判断对准标记WM3是否处于传感器视场范围内，如果判断结果是“是”，则进入S505计算WM3在阵列传感器中的相对位置，如果判断结果是“否”，则进入S508。S508判断搜索范围是否已达到设定的最大范围，如果判断结果是“否”，则进入S506；如果判断结果是“是”，则进入S509报错且对准结束。

S510移动晶片至对准标记WM4处。S511判断对准标记WM4是否处于传感器视场范围内，如果判断结果是“是”，则进入S512计算WM4在阵列传感器中的相对位置，如果判断结果是“否”，则进入S503搜索标记。S514进一步判断对准标记WM4是否处于传感器视场范围内，如果判断结果是“是”，则进入S512计算WM4在阵列传感器中的相对位置，如果判断结果是“否”，则进入S515。S515判断搜索范围是否已达到设定的最大范围，如果判断结果是“否”，则进入S513；如果判断结果是“是”，则进入S516报错且对准结束。

S517获取晶片在X、Y方向的平移位置偏移量△X、△Y以及旋转量α、β等。

S518根据获取的对准位置数据调整晶片台位置及旋转。

S519结束。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (14)

1.一种基于阵列光电传感器的背面离轴对准系统，用于确定基底与工件台之间的相对位置关系，其中，所述工件台，具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，用于支撑所述基底并提供所述基底运动，所述基底的背面与所述工件台的第一表面接触，该对准系统包括：

一成像光学系统，用于将所述基底背面的至少一个对准标记成像于所述工件台第一表面上方；

阵列光电传感器，用于探测所述对准标记的像，其中，所述阵列光电传感器包括多数相互分离的光电传感器，每个光电传感器的光敏面尺寸大于所述对准标记的像的最小尺寸所述任意两个光电传感器的光敏面之间的间距小于所述对准标记的像的最小尺寸；

控制模块，用于采集并处理所述对准标记的像信息以确定所述基底背面的对准标记的位置信息。

2.如权利要求1所述的背面离轴对准系统，其特征在于，所述成像光学系统包括第一成像光学子系统和第二成像光学子系统，所述第一、第二成像光学子系统结构一致。

3.如权利要求2所述的背面离轴对准系统，其特征在于，所述第一、第二成像光学子系统按照光线传播的方向依次包括：照明模块、一偏振分束器、一成像透镜组以及一反射镜。

4.如权利要求3所述的背面离轴对准系统，其特征在于，所述照明模块设置在所述工件台外部，所述偏振分束器、成像透镜组以及反射镜设置在所述工件台内部。

5.如权利要求1所述的背面离轴对准系统，其特征在于，所述每个光电传感器的位置固定且对应一坐标位置，该坐标位置可通过测校方式进行标定。

6.一种光刻装置，包括：

一照明系统，用于提供曝光光束；

一掩模台，用于支撑一掩模；

投影光学系统，用于将所述掩模图案成像在一基底表面；

工件台，用于支撑所述基底，并提供所述基底运动，具有第一表面及与第二表面相对的第二表面，所述基底的背面与所述工件台的第一表面接触；

其特征在于，该光刻装置还包括如权利要求1至5任一项所述的基于阵列传感器的背面离轴对准系统。

7.一种背面离轴对准的方法，包括：

提供一工件台用于支撑一基底并提供所述基底运动，所述工件台包括第一表面及与第一表面相对的第二表面，所述基底背面与所述第一表面接触，所述基底背面形成有至少一对准标记；

利用一成像光学系统，将所述基底背面的至少一个对准标记成像于所述工件台第一表面上方；

利用一阵列光电传感器探测所述对准标记的像；

根据所述对准标记在阵列传感器中成像的位置获取所述对准标记的位置信息。

8.如权利要求7所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，所述阵列光电传感器包括多个相互分离的光电传感器。

9.如权利要求8所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，所述每个光电传感器的位置固定且对应一坐标位置。

10.如权利要求8所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，所述光电传感器的光敏面尺寸大于所述标记的成像的最小尺寸；所述任意两个光电传感器的光敏面之间的间距小于所述标记的成像的最小尺寸。

11.如权利要求7所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，所述阵列光电传感器经校准标定后探测所述对准标记的像。

12.如权利要求11所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，采用静态对准法对所述阵列光电传感器校准标定，所述静态对准法包括：使所述工件台静止，由一对准光源发出的光束经所述成像光学系统照射至所述对准标记上形成所述对准标记的像，所述对准标记的像经所述阵列光电传感器探测后获得若干采集数据，设定一能量阈值Iv，选取大于Iv的能量值为Imn进行数据处理，即可获得对应编号为mn的分离的光电传感器在系统的中标定位置及对应的校准因子；其中，m为光电传感器的行编号，n为光电传感器的列编号，Iv为能量最大值Imax的1/2。

13.如权利要求8所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，所述根据所述成像的位置信息获取对准标记的位置具体包括：根据所述阵列光电传感器的每个光电传感器对应的通道的对准光信号中峰值信号的幅值信息以及所述光电传感器预设的位置坐标，拟和出对应的标记信号曲线，获取对准标记的位置信息。

14.如权利要求13所述的背面离轴对准的方法，其特征在于，所述获取对准标记的位置信息进一步包括：根据所述幅值信息计算所述光电传感器的位置偏移量，再根据所述光电传感器的校准因子，经过平均化处理后获得所述对准标记在整个光刻装置中的相对位置。