CN113448193A - 一种对准系统及光刻机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例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，用于产生对准光束；物镜；第一偏振分光棱镜，位于物镜远离对准标记一侧，且位于一次衍射光的出射光路上；第一偏振分光棱镜包括入光面、第一出光面、第二出光面和第三出光面；入光面与第一出光面相对，第二出光面和第三出光面相对；第一衍射光回射单元和第二衍射光回射单元，位于物镜远离对准标记一侧；第一衍射光回射单元位于第一出光面，第二衍射光回射单元位于第二出光面；干涉信息探测单元，位于第三出光面；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。

Description

一种对准系统及光刻机
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度的图像，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，位于所述物镜远离所述对准标记一侧，且位于所述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、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；
第一衍射光回射单元和第二衍射光回射单元，位于所述物镜远离所述对准标记一侧；所述第一衍射光回射单元位于所述第一出光面，所述第二衍射光回射单元位于所述第二出光面；
干涉信息探测单元，位于所述第三出光面；
所述第一衍射光回射单元用于将从所述第一出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；所述第二衍射光回射单元用于将所述第二出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；
所述干涉信息探测单元用于获取所述第三出光面出射的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，还包括分光棱镜，所述分光棱镜位于所述对准光束产生单元的出射光路上，用于将所述对准光束产生单元产生的所述对准光束反射至所述对准标记。
可选地，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的不同侧。
可选地，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；
所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。
可选地，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；
所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。
可选地，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的同一侧。
可选地，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；
所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。
可选地，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；
所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。
可选地，所述移位反射单元包括等腰直角三棱镜。
可选地，所述移位反射单元包括第二反射镜和第三反射镜，所述第二反射镜和所述第三反射镜位于所述第二四分之一波片远离所述第一偏振分光棱镜的一侧，所述第二反射镜与所述第三反射镜对称设置，且所述第二反射镜所在平面和所述第三反射镜所在平面交叉形成的V形尖角朝向背离所述第一偏振分光棱镜的方向凸起。
可选地，所述对准系统还包括第一二分之一波片，所述第一二分之一波片位于所述第一偏振分光棱镜与所述物镜之间，且位于所述第一偏振分光棱镜的入光面。
可选地，所述对准光束产生单元产生的对准光束为S偏振的线偏振光或者P偏振的线偏振光。
可选地，所述对准光束产生单元产生的对准光束为45°线偏振光或者圆偏振光。
可选地，所述干涉信息探测单元还包括第二二分之一波片、第二偏振分光棱镜、第一探测器、第二探测器、第三偏振分光棱镜、第三探测和第四探测器，所述第二二分之一波片位于所述第一偏振分光棱镜与所述第二偏振分光棱镜以及所述第三偏振分光棱镜之间；
所所述第一探测器和所述第二探测器分别位于所述第二偏振分光棱镜的两个出光面，所述第三探测器和所述第四探测器分别位于所述第三偏振分光棱镜的两个出光面。
第二方面，本发明实施例提供一种光刻机，包括第一方面所述的对准系统。
本发明实施例提供的对准系统中，第一衍射光回射单元反射至第一偏振分光棱镜的一次衍射光与第二衍射光回射单元反射至第一偏振分光棱镜的一次衍射光合束，并被干涉信息探测单元接收，以实现对准位置探测。由于本发明实施例通过对对准标记产生的正级次衍射光或者负级次衍射光分别进行操作，而非现有技术中通过自参考棱镜对衍射图像进行整体180°的相对偏转，从而可以无需设置自参考棱镜，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。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种对准系统的结构示意图；
图2为图1中所示对准系统的第一偏振分光棱镜的光路示意图；
图3为干涉光强度随着扫描位置的变化曲线示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种对准系统的结构示意图，参考图1，对准系统包括对准光束产生单元1、物镜2、第一偏振分光棱镜4、第一衍射光回射单元5、第二衍射光回射单元6和干涉信息探测单元7。对准光束产生单元1用于产生对准光束。对准光束经过物镜2后照射到对准标记3上并产生一次衍射光。一次衍射光包括正级一次衍射光和负级一次衍射光。示例性地，对准标记3包括衍射光栅，衍射光栅具有周期性结构。第一偏振分光棱镜4位于物镜2远离对准标记3一侧，且位于一次衍射光的出射光路上。第一偏振分光棱镜4包括入光面40、第一出光面41、第二出光面42和第三出光面43。入光面40与第一出光面41相对，第二出光面42和第三出光面43相对。第一衍射光回射单元5和第二衍射光回射单元6，位于物镜2远离对准标记3一侧。第一衍射光回射单元5位于第一出光面41，第二衍射光回射单元6位于第二出光面42。干涉信息探测单元7位于第三出光面43。第一衍射光回射单元5用于将从第一出光面41出射的一次衍射光反射至第一偏振分光棱镜4。第二衍射光回射单元6用于将第二出光面42出射的一次衍射光反射至第一偏振分光棱镜4。干涉信息探测单元7用于获取第三出光面43出射的正级一次衍射光和负级一次衍射光的干涉光强。
示例性地，参考图1，“+n”表示+n级一次衍射光，例如+1级一次衍射光。“-n”表示-n级一次衍射光，例如-1级一次衍射光。其中，n为正整数。
本发明实施例提供的对准系统中，第一衍射光回射单元反射至第一偏振分光棱镜的一次衍射光与第二衍射光回射单元反射至第一偏振分光棱镜的一次衍射光合束，并被干涉信息探测单元接收，以实现对准位置探测。由于本发明实施例通过对对准标记产生的正级次衍射光或者负级次衍射光分别进行操作，而非现有技术中通过自参考棱镜对衍射图像进行整体180°的相对偏转，从而可以无需设置自参考棱镜，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。
可选地，参考图1，第一偏振分光棱镜4包括偏振分光层44，第一衍射光回射单元5与第二衍射光回射单元6位于偏振分光层44的不同侧。第一出光面41与第二出光面42位于偏振分光层44的不同侧，入光面40与第三出光面43位于偏振分光层44的不同侧。
示例性地，参考图1，偏振分光层44与入光面40、第一出光面41、第二出光面42以及第三出光面43的夹角均为45°。
可选地，参考图1，第一衍射光回射单元5包括第一四分之一波片51与第一反射镜61，第一四分之一波片51位于第一反射镜61与第一偏振分光棱镜4之间。第二衍射光回射单元6包括第二四分之一波片52和移位反射单元62，第二四分之一波片52位于移位反射单元62与第一偏振分光棱镜4之间，移位反射单元62用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，A位置和B位置关于移位反射单元62的中心线对称。移位反射单元62的中心线垂直于第一偏振分光棱镜4的至少一个出光面。示例性地，参考图1，移位反射单元62的中心线垂直于第一偏振分光棱镜4的第二出光面42以及第三出光面43。
示例性地，参考图1，第一衍射光回射单元5与第二衍射光回射单元6均设置于正级一次衍射光和负级一次衍射光的出射光路上，用于反射一次衍射光(包括正级一次衍射光和负级一次衍射光)，并将一次衍射光中的P偏振的线偏振光变为S偏振的线偏振光，以及将一次衍射光中的S偏振的线偏振光变为P偏振的线偏振光。其中，P偏振的线偏振光指的是偏振方向在入射面内且偏振方向与光线的传播方向垂直的线偏振光；S偏振的线偏振光指的是偏振方向垂直于入射面的线偏振光。
可选地，参考图1，移位反射单元62包括等腰直角三棱镜。等腰直角三棱镜例如可以为波罗棱镜。本发明实施例中，移位反射单元62包括等腰直角三棱镜，等腰直角三棱镜的结构简单，易于安装。等腰直角三棱镜利用全反射来反射光线并将由A位置入射的光线由B位置出射，减小了光能量损失，提高了光线利用率。示例性地，经由第二四分之一波片52入射至波罗棱镜第一个直角侧面的光线在第一个直角侧面发生全反射，并反射至波罗棱镜的第二个直角侧面，光线波罗棱镜的第二个直角侧面发生全反射，然后再次穿过第二四分之一波片52回到第一偏振分光棱镜4中。
可选地，参考图1，对准系统还包括分光棱镜BS，分光棱镜BS位于对准光束产生单元1的出射光路上，用于将对准光束产生单元1产生的对准光束反射至对准标记3。
可选地，参考图1，对准系统还包括第一二分之一波片8，第一二分之一波片8位于第一偏振分光棱镜4与物镜之间，且位于第一偏振分光棱镜4的入光面40。第一二分之一波片8用于将S偏振的线偏振光或者P偏振的线偏振光的偏振方向旋转45°。
示例性地，第一二分之一波片8的快轴与P偏振的线偏振光的夹角为22.5°，第一二分之一波片8的快轴与S偏振的线偏振光的夹角为22.5°。
可选地，参考图1，对准光束产生单元1产生的对准光束为S偏振的线偏振光或者P偏振的线偏振光。
可选地，参考图1，干涉信息探测单元7还包括第二二分之一波片731、第二偏振分光棱镜711、第一探测器721、第二探测器722、第三偏振分光棱镜712、第三探测器723和第四探测器724，第二二分之一波片731位于第一偏振分光棱镜4与第二偏振分光棱镜711以及第三偏振分光棱镜712之间，用于将S偏振的线偏振光或者P偏振的线偏振光的偏振方向旋转45°。第一探测器721和第二探测器722分别位于第二偏振分光棱镜711的两个出光面，第三探测器723和第四探测器724分别位于第三偏振分光棱镜712的两个出光面。
示例性地，第二二分之一波片731的快轴与P偏振的线偏振光的夹角为22.5°，第二二分之一波片731的快轴与S偏振的线偏振光的夹角为22.5°。
为了便于理解，本发明实施例以±1级衍射光为例对图1所示的对准系统的工作原理做简要的介绍(即以n＝1为例进行解释说明)，但并不以此为限，根据物镜数值孔径的大小，高级次衍射也有可能被捕获。
图2为图1中所示对准系统的第一偏振分光棱镜的光路示意图，示例性地，结合图1和图2所示，对准光束产生单元1产生的对准光束为S偏振的线偏振光。S偏振的线偏振光经过物镜2后入射至对准标记3上并产生一次衍射光。一次衍射光中的-1级一次衍射光(图2中光线L101)经过物镜2后入射至第一二分之一波片8，S偏振的线偏振光经过第一二分之一波片8变为45°的线偏振光(45°的线偏振光相当于S偏振的线偏振光与P偏振的线偏振光合成的光)，45°的线偏振光投射至第一偏振分光棱镜4的偏振分光层44时，45°的线偏振光中S偏振的线偏振光成分(图2中光线L105)被偏振分光层44反射，经过第二四分之一波片52和移位反射单元62反射后投射至第一偏振分光棱镜4。此时，被第二四分之一波片52和移位反射单元62反射后的光为P偏振的线偏振光，P偏振的线偏振光透过偏振分光层44(图2中光线L106)，P偏振的线偏振光经过第二二分之一波片731后偏振方向被旋转(图2中光线L107)。一次衍射光中的-1级一次衍射光(图2中光线L101)经过物镜2后入射至第一二分之一波片8，S偏振的线偏振光经过第一二分之一波片8变为45°的线偏振光，45°的线偏振光投射至第一偏振分光棱镜4的偏振分光层44时，45°的线偏振光中P偏振的线偏振光成分(图2中光线L102)透过偏振分光层44，经过第一四分之一波片51和第一反射镜61反射后投射至第一偏振分光棱镜4。此时，被第一四分之一波片51和第一反射镜61反射后的光为S偏振的线偏振光(图2中光线L103)，S偏振的线偏振光被偏振分光层44反射，S偏振的线偏振光经过第二二分之一波片731后偏振方向被旋转(图2中光线L104)。一次衍射光中的+1级一次衍射光(图2中光线L201)经过物镜2后入射至第一二分之一波片8，S偏振的线偏振光经过第一二分之一波片8变为45°的线偏振光，45°的线偏振光投射至第一偏振分光棱镜4的偏振分光层44时，45°的线偏振光中S偏振的线偏振光成分(图2中光线L202)被偏振分光层44反射，经过第二四分之一波片52和移位反射单元62反射后投射至第一偏振分光棱镜4。此时，被第二四分之一波片52和移位反射单元62反射后的光为P偏振的线偏振光，P偏振的线偏振光透过偏振分光层44(图2中光线L203)，P偏振的线偏振光经过第二二分之一波片731后偏振方向被旋转(图2中光线L204)。一次衍射光中的+1级一次衍射光(图2中光线L201)经过物镜2后入射至第一二分之一波片8，S偏振的线偏振光经过第一二分之一波片8变为45°的线偏振光，45°的线偏振光投射至第一偏振分光棱镜4的偏振分光层44时，45°的线偏振光中P偏振的线偏振光成分(图2中光线L205)透过偏振分光层44，经过第一四分之一波片51和第一反射镜61反射后投射至第一偏振分光棱镜4。此时，被第一四分之一波片51和第一反射镜61反射后的光为S偏振的线偏振光(图2中光线L206)，S偏振的线偏振光被偏振分光层44反射，S偏振的线偏振光经过第二二分之一波片731后偏振方向被旋转(图2中光线L207)。经过此过程后，正负级衍射级次将沿相同光路传播，最终相同偏振的正负衍射级次发生干涉。需要说明的是，对准光束产生单元1产生的对准光束也可以为P偏振的线偏振光，本发明实施例对此不作限定。
对准标记3的衍射级次光场可以表示为：
Figure BDA0002427468160000111
其中，n为衍射级次，p为衍射光栅的周期，x为工件台扫描位置，在此我们先假设振幅为1。以下计算我们以+/-1衍射级次相干为例。
光路a(光路a中的一路光的传播路径为：L101→L102→L103→L104；光路a中的另一路光的传播路径为：L201→L205→L206→L207。两个传播路径下的光路a具有相同的光场)的光场满足：
Figure BDA0002427468160000112
光路b(光路b中的一路光的传播路径为：L101→L105→L106→L107；光路b中的另一路光的传播路径为：L201→L202→L203→L204。两个传播路径下的光路b具有相同的光场)的光场满足：
Figure BDA0002427468160000113
光路a和光路b中的正负衍射级次的光发生干涉后的光场分别为：
Figure BDA0002427468160000121
Figure BDA0002427468160000122
Figure BDA0002427468160000123
Figure BDA0002427468160000124
光路a和光路b中的正负衍射级次的光发生干涉后的光强度分别为：
Figure BDA0002427468160000125
Figure BDA0002427468160000126
Figure BDA0002427468160000127
Figure BDA0002427468160000128
其中，J为各光学器件的琼斯矩阵，Ein为入射光场，为了简化，这里将入射光场定义为(0；1)。k+1＝k-1＝k，k为波矢。lb-la以及la-lb均为光路a和光路b的光程差。Is1可以为第一探测器721接收到的光强度，Ip2可以为第二探测器722接收到的光强度，Ip3可以为第三探测器723接收到的光强度，Is4可以为第四探测器724接收到的光强度。Is1与Ip2具有相同的相位变化k*(la-lb)，第一探测器721和第二探测器722由特定拟合模型确定模型中待定参数后，得到相同的对准位置：
x1＝x0-k*(lb-la)*p/2π
其中，对准信号的拟合即为采用特定拟合模型确定信号的相位。拟合是通过对准信号上工件台扫描位置x和光强度的采样对，以及衍射光栅的周期p，通过最小二乘法确定模型的待定参数。
Ip3与Is4具有相同的相位变化k*(lb-la)，第三探测器723和第四探测器724由特定拟合模型确定模型中待定参数后，得到相同的对准位置：
x2＝x0-k*(la-lb)*p/2π
其中x0为真实对准位置，k*(lb-la)*p/2π以及k*(la-lb)*p/2π均代表了由光路a和光路b的光程差所产生的对准误差。很显然，光路a和光路b的光程差所产生的对准误差可由上述两式联合后消除掉，从而得到真实的对准位置：
x0＝(x1+x2)/2
也就是说，本发明实施例中，可以根据第一探测器721或者第二探测器722获取第一对准位置，根据第三探测器723或者第四探测器724获取第二对准位置，然后根据第一对准位置和第二对准位置的平均值获取对准系统的真实的对准位置。本发明实施例中，真实的对准位置与光路a和光路b的光程差无关，从而提高了对准精度。
图3为干涉光强度随着扫描位置的变化曲线示意图，参考图3，图3中“光路1”以及“光路2”所代表的光强度曲线可以由图1所示的探测系统获得。“光路1”对应的光强度例如可以采用第一探测器721或者第二探测器722获取。第一探测器721获取的光强度，例如可以为光路a中+1级一次衍射光的一路光束(图2中光线L207)与光路b中-1级一次衍射光的一路光束(图2中光线107)相同偏振态的光发生干涉后的光强度。“光路2”对应的光强度例如可以采用第三探测器723或者第四探测器724获取。第三探测器723获取的光强度，例如可以为光路a中-1级一次衍射光的一路光束(图2中光线L104)与光路b中+1级一次衍射光的一路光束(图2中光线L204)相同偏振态的光发生干涉后的光强度。“自参考”所代表的光强度曲线可以由现有技术中使用自参考棱镜的对准系统获得。由图3可见，“光路1”以及“光路2”的调制深度为100％，“自参考”的调制深度约为89.4％，可见本发明实施例提供的对准系统中探测器获取到的光信号可以达到更高的调制深度，在信号强度足够的情况下增加了重复精度。即便在低信号强度下，特别是考虑加入零级光漏光(假设为5％)，在光栅衍射效率为0.001的情况下，“自参考”的重复精度为1.87nm，而“光路1”和“光路2”分别拟合得到的重复精度为0.84nm。可见，本发明实施例提供的对准系统，相比于现有技术中采用自参考棱镜的对准系统，提高了对准信号对比度(即调制深度)，从而提高了对准精度。
图4为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图，参考图4，第一衍射光回射单元5包括第二四分之一波片52和移位反射单元62，第二四分之一波片52位于移位反射单元62与第一偏振分光棱镜4之间，移位反射单元62用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，A位置和B位置关于移位反射单元62的中心线对称。移位反射单元62的中心线垂直于第一偏振分光棱镜4的至少一个出光面。示例性地，参考图4，移位反射单元62的中心线垂直于第一偏振分光棱镜4的第一出光面41。第二衍射光回射单元6包括第一四分之一波片51与第一反射镜61，第一四分之一波片51位于第一反射镜61与第一偏振分光棱镜4之间。
图5为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图，参考图5，第一偏振分光棱镜4包括偏振分光层44，第一衍射光回射单元5与第二衍射光回射单元6位于偏振分光层44的同一侧。第一出光面41与第二出光面42位于偏振分光层44的同一侧，入光面40与第三出光面43位于偏振分光层44的同一侧。
可选地，参考图5，第一衍射光回射单元5包括第一四分之一波片51与第一反射镜61，第一四分之一波片51位于第一反射镜61与第一偏振分光棱镜4之间。第二衍射光回射单元6包括第二四分之一波片52和移位反射单元62，第二四分之一波片52位于移位反射单元62与第一偏振分光棱镜4之间，移位反射单元62用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，A位置和B位置关于移位反射单元62的中心线对称。移位反射单元62的中心线垂直于第一偏振分光棱镜4的至少一个出光面。示例性地，移位反射单元62的中心线垂直于第一偏振分光棱镜4的第二出光面42以及第三出光面43。
图6为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图，参考图6，第一衍射光回射单元5包括第二四分之一波片52和移位反射单元62，第二四分之一波片52位于移位反射单元62与第一偏振分光棱镜4之间，移位反射单元62用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，A位置和B位置关于移位反射单元的中心线对称。第二衍射光回射单元6包括第一四分之一波片51与第一反射镜61，第一四分之一波片51位于第一反射镜61与第一偏振分光棱镜4之间。
图7为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图，参考图7，移位反射单元62包括第二反射镜621和第三反射镜622，第二反射镜621和第三反射镜622位于第二四分之一波片52远离第一偏振分光棱镜4的一侧，第二反射镜621与第三反射镜622对称设置，且第二反射镜621所在平面和第三反射镜622所在平面交叉形成的V形尖角朝向背离第一偏振分光棱镜4的方向凸起。示例性地，经由第二四分之一波片52并入射至第二反射镜621的光线，被第二反射镜621反射至第三反射镜622，被第三反射镜622反射后然后再次穿过第二四分之一波片52回到第一偏振分光棱镜4中。经由第二四分之一波片52并入射至第三反射镜622的光线，被第三反射镜622反射至第二反射镜621，被第二反射镜621反射后然后再次穿过第二四分之一波片52回到第一偏振分光棱镜4中。
图8为本发明实施例提供的另一种对准系统的结构示意图，参考图8，对准光束产生单元1产生的对准光束为45°线偏振光。45°线偏振光可以看做是由S偏振的线偏振光和P偏振的线偏振光合成的光。由此，本发明实施例可以省略掉第一二分之一波片8。在其他实施方式中，对准光束产生单元1产生的对准光束也可以为圆偏振光。圆偏振光也可以看做是由S偏振的线偏振光和P偏振的线偏振光合成的光，且S偏振的线偏振光和P偏振的线偏振光存在一定的相位差。
本发明实施例还提供一种光刻机，包括上述实施例中的对准系统。光刻机还可以包括曝光系统、掩膜台系统、照明系统等，在此不再一一赘述。由于本发明实施例提供的光刻机包括上述实施例中的对准系统，因此降低了光刻机的制作成本，且提高了光刻机在对准时的重复精度，提高了光刻机的对准精度。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种对准系统，其特征在于，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，位于所述物镜远离所述对准标记一侧，且位于所述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、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；
第一衍射光回射单元和第二衍射光回射单元，位于所述物镜远离所述对准标记一侧；所述第一衍射光回射单元位于所述第一出光面，所述第二衍射光回射单元位于所述第二出光面；
干涉信息探测单元，位于所述第三出光面；
所述第一衍射光回射单元用于将从所述第一出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；所述第二衍射光回射单元用于将所述第二出光面出射的所述一次衍射光反射至所述第一偏振分光棱镜；
所述干涉信息探测单元用于获取所述第三出光面出射的所述正级一次衍射光和所述负级一次衍射光的干涉光强。
2.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，还包括分光棱镜，所述分光棱镜位于所述对准光束产生单元的出射光路上，用于将所述对准光束产生单元产生的所述对准光束反射至所述对准标记。
3.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的不同侧。
4.根据权利要求3所述的对准系统，其特征在于，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；
所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。
5.根据权利要求3所述的对准系统，其特征在于，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；
所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。
6.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜包括偏振分光层，所述第一衍射光回射单元与所述第二衍射光回射单元位于所述偏振分光层的同一侧。
7.根据权利要求6所述的对准系统，其特征在于，所述第一衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间；
所述第二衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称。
8.根据权利要求6所述的对准系统，其特征在于，所述第一衍射光回射单元包括第二四分之一波片和移位反射单元，所述第二四分之一波片位于所述移位反射单元与所述第一偏振分光棱镜之间，所述移位反射单元用于将由A位置入射其上光束由B位置出射，所述A位置和所述B位置关于所述移位反射单元的中心线对称；
所述第二衍射光回射单元包括第一四分之一波片与第一反射镜，所述第一四分之一波片位于所述第一反射镜与所述第一偏振分光棱镜之间。
9.根据权利要求4，5，7或者8所述的对准系统，其特征在于，所述移位反射单元包括等腰直角三棱镜。
10.根据权利要求4，5，7或者8所述的对准系统，其特征在于，所述移位反射单元包括第二反射镜和第三反射镜，所述第二反射镜和所述第三反射镜位于所述第二四分之一波片远离所述第一偏振分光棱镜的一侧，所述第二反射镜与所述第三反射镜对称设置，且所述第二反射镜所在平面和所述第三反射镜所在平面交叉形成的V形尖角朝向背离所述第一偏振分光棱镜的方向凸起。
11.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述对准系统还包括第一二分之一波片，所述第一二分之一波片位于所述第一偏振分光棱镜与所述物镜之间，且位于所述第一偏振分光棱镜的入光面。
12.根据权利要求11所述的对准系统，其特征在于，所述对准光束产生单元产生的对准光束为S偏振的线偏振光或者P偏振的线偏振光。
13.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述对准光束产生单元产生的对准光束为45°线偏振光或者圆偏振光。
14.根据权利要求1所述的对准系统，其特征在于，所述干涉信息探测单元还包括第二二分之一波片、第二偏振分光棱镜、第一探测器、第二探测器、第三偏振分光棱镜、第三探测和第四探测器，所述第二二分之一波片位于所述第一偏振分光棱镜与所述第二偏振分光棱镜以及所述第三偏振分光棱镜之间；
所述第一探测器和所述第二探测器分别位于所述第二偏振分光棱镜的两个出光面，所述第三探测器和所述第四探测器分别位于所述第三偏振分光棱镜的两个出光面。
15.一种光刻机，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的对准系统。
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