TWI732502B - 遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法 - Google Patents

遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI732502B
TWI732502B TW109110350A TW109110350A TWI732502B TW I732502 B TWI732502 B TW I732502B TW 109110350 A TW109110350 A TW 109110350A TW 109110350 A TW109110350 A TW 109110350A TW I732502 B TWI732502 B TW I732502B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
alignment mark
mask
alignment
branch
gratings
Prior art date
Application number
TW109110350A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202043948A (zh
Inventor
陳小娟
忻斌杰
李術新
Original Assignee
大陸商上海微電子裝備(集團)股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商上海微電子裝備(集團)股份有限公司 filed Critical 大陸商上海微電子裝備(集團)股份有限公司
Publication of TW202043948A publication Critical patent/TW202043948A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI732502B publication Critical patent/TWI732502B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/708Mark formation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本發明提供了一種遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法,通過在遮罩板及工件台基準板上分別設置包括多組光柵的第一對準標記分支和第二對準標記分支,使得在對準掃描過程中,輻射探測器可以測得多個空間像的輻射訊息,進而結合第一位置探測器和第二位置探測器探測到的遮罩板及所述工件台基準板的位置訊息獲得多個粗遮罩對準位置,根據多個粗遮罩對準位置計算得到精遮罩對準位置,從而提高了遮罩對準測量精度。

Description

遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法
本發明係關於光刻技術領域,尤其是關於一種遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法。
在光刻裝置中,通過使用對準系統中對準標記組合進行對準掃描以得到各對準標記分支的光訊息和位置訊息等對準訊息,對這些訊息進行相應處理,得到遮罩對準標記組合和工件台基準板上對準標記組合間的位置關係,該光刻裝置的對準系統包括:照明組件、照射窗口及其控制板、遮罩板及其遮罩對準標記分支、遮罩台、遮罩台位置探測器、投影組件、工件台基準板及其基準板對準標記分支、工件台位置探測器和輻射探測器;其中遮罩圖形包括曝光遮罩圖形和對準遮罩圖形,照射窗口及其控制板用於形成窗口以將照明光線透射到對準遮罩圖形上形成透射像或反射像,該透射像或反射像通過投影組件投射形成空間像,用基準板對準標記分支下方的輻射探測器探測該空間像,輻射探測器用於檢測空間像經過基準板對準標記分支透射後的輻射能量;遮罩台位置探測器和工件台位置探測器分別探測對準掃描過程中的遮罩台和工件台的空間位置,最後結合輻射探測器收集的空間像的輻射能量按照一定的模型計算得到對準位置,該對準位置即遮罩板與工件台之間的位置關係。但是現有的遮罩對準過程中,遮罩對準位置測量存在一定誤差,精度還有待提高。
本發明的目的在於提供一種遮罩對準標記組合、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法,以提高遮罩對準位置的測量精度。
為了達到上述目的,本發明提供了一種遮罩對準標記組合,用於在光刻裝置中實現遮罩板與工件台的對準,其特徵在於,所述遮罩對準標記組合包括第一對準標記分支及第二對準標記分支,所述第一對準標記分支分布於遮罩板上,所述第二對準標記分支分布於工件台的工件台基準板上,所述第一對準標記分支及所述第二對準標記分支均包括多組光柵,以使所述第一對準標記分支經過光刻裝置的投影組件後形成多個與所述第二對準標記分支對應的空間像。
可選的,所述第一對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔均為第一寬度尺寸d11,所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔依次為第二寬度尺寸d21、第i寬度尺寸d2(i-1)…第n+1寬度尺寸d2n,且滿足如下關係:d11=d;d21>md+1*△d;d2(i-1)>md+(i-1)*△d;...d2n>md+n*△d;其中,d為常數,m為所述投影組件的投影倍率,i為所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔的序號,n的取值為N-1,N為所述第二對準標記分支中光柵的組數,且N為大於或等於2的整數,△d為所述空間像沿所述工件台基準板上的第二對準標記分支移動方向的長度尺寸。
可選的,所述遮罩對準標記組合包括多組所述第一對準標記分支及多組所述第二對準標記分支,每一組所述第一對準標記分支與一組所述第二對準標記分支的位置相對應,位置相對應的所述第一對準標記分支和所述第二對準標記分支中光柵的延伸方向相同。
可選的,所述第一對準標記分支的每組光柵及所述第二對準標記分支的每組光柵均包括多個細小柵,所述第一對準標記分支中細小柵之間間隔的寬度尺寸與所述第二對準標記分支中細小柵之間間隔的寬度尺寸相對應。
可選的,所述第一對準標記分支和所述第二對準標記分支中光柵的組數相等,所述第一對準標記分支和所述第二對準標記分支中每組光柵包括的細小柵的數量相等。
本發明還提供了一種遮罩對準系統,包括照明組件、遮罩組件、投影組件及支撐組件,所述遮罩組件包括遮罩台、遮罩板及第一位置探測器,所述遮罩板及所述第一位置探測器設置於所述遮罩台上,所述支撐組件包括工件台、工件台基準板、第二位置探測器和輻射探測器,所述工件台基準板、所述第二位置探測器及所述輻射探測器均設置於所述工件台上,所述遮罩板及所述工件台基準板上分別設置有第一對準標記分支和第二對準標記分支,所述第一對準標記分支及所述第二對準標記分支均包括多組光柵;其中,所述照明組件發出的光線照射至所述遮罩板上的所述第一對準標記分支上,並被所述投影組件投影至所述工件台基準板上以形成多個空間像,所述輻射探測器探測多個所述空間像透過所述第二對準標記分支後的輻射訊息,所述第一位置探測器及所述第二位置探測器分別探測對準掃描過程中所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息。
可選的,所述遮罩對準系統還包括計算組件,所述計算組件根據每個所述空間像對應的輻射訊息和所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息得到對準位置。
可選的,所述輻射訊息包括輻射振幅訊息、輻射能量訊息和輻射相位訊息中的一種;或者,所述輻射訊息為輻射振幅訊息和輻射能量訊息中的一種與輻射相位訊息的組合。
可選的,所述遮罩對準系統還包括位於所述照明組件及所述遮罩組件之間的控制板,所述控制板上設置有照射窗口,所述照明組件發出的光線通過所述照射窗口透射至所述遮罩台的第一對準標記分支上。
本發明還提供了一種光刻裝置,包括所述的遮罩對準系統。
本發明還提供了一種利用所述的遮罩對準系統進行遮罩對準的方法,包括:照明組件發出的光線照射至遮罩板上的第一對準標記分支上,並被投影組件投影至工件台基準板上以形成多個空間像;使所述工件台基準板上的第二對準標記分支相對於多個所述空間像移動,輻射探測器探測多個所述空間像透過所述第二對準標記分支後的輻射訊息,第一位置探測器及第二位置探測器分別探測移動過程中所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息;利用每個所述空間像對應的輻射訊息和所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息得到對準位置。
可選的,所述第一對準標記分支中多組光柵的延伸方向與所述第二對準標記分支中多組光柵的延伸方向相同,使所述工件台基準板上的第二對準標記分支沿所述光柵的延伸的方向相對於多個所述空間像移動。
在本發明提供的遮罩對準標記組合、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法中,通過在遮罩板及工件台基準板上分別設置包括多組光柵的第一對準標記分支和第二對準標記分支,使得在對準掃描過程中,輻射探測器可以測得多個空間像的輻射訊息,進而結合第一位置探測器和第二位置探測器探測到的遮罩台及所述工件台的位置訊息獲得多個粗遮罩對準位置,根據多個粗遮罩對準位置計算得到精遮罩對準位置,從而提高了遮罩對準測量精度。
1:照明組件
21:照射窗口
22:控制板
3:遮罩組件
31:遮罩台
32:遮罩板
321:第一對準標記分支
322:空間像
33:第一位置探測器
4:投影組件
5:支撐組件
51:工件台
52:工件台基準板
521:第二對準標記分支
53:輻射探測器
54:第二位置探測器
321a、321b:第一對準標記分支的兩組光柵
521a、521b:第二對準標記分支的兩組光柵
322a、322b:第一對準標記分支的兩組光柵形成的空間像
圖1為本發明實施例提供的遮罩對準系統的結構示意圖; 圖2為本發明實施例一提供的第一對準標記分支及其空間像的結構示意圖; 圖3為本發明實施例一提供的第二對準標記分支的結構示意圖;圖4為本發明實施例一提供的輻射探測器探測到的光強與位置的關係圖;圖5為本發明實施例一提供的遮罩對準方法的流程圖; 圖6為本發明實施例二提供的第一對準標記分支及其空間像的結構示意圖; 圖7為本發明實施例二提供的第二對準標記分支的結構示意圖;圖8為本發明實施例二提供的輻射探測器探測到的光強與位置的關係圖。
下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和請求項,本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是,附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
圖1是本實施例提供的遮罩對準系統的結構示意圖,如圖1所示,所述遮罩對準系統從上自下依次為照明組件1、控制板22、遮罩組件3、投影組件4及支撐組件5,所述照明組件1作為光源,用於向整個所述遮罩對準系統提供輻射光線(通常可以是紫外光線),所述控制板22上具有一個照射窗口21,所述控制板22移動時,所述照射窗口21的位置隨之改變,所述照射窗口21及所述控制板22可以用於形成窗口將照明組件1提供的光線透射至所述遮罩組件3的設定位置處。所述遮罩組件3包括遮罩台31、遮罩板32及第一位置探測器33,所述遮罩板32及所述第一位置探測器33均設置於所述遮罩台31上,所述遮罩板32上設置有第一對準標記分支321,所述第一位置探測器33用於探測所述遮罩台31的空間位置訊息。所述投影組件4可以包括一投影物鏡,所述投影物鏡的投影倍率為m。所述支撐組件5包括工件台51、工件台基準板52、第二位置探測器54及輻射探測器53,所述工件台基準板52、第二位置探測器54及輻射探測器53均設置於所述工件台51上,所述工件台基準板52上設置有第二對準標記分支521,所述輻射探測器53位於所述第二對準標記分支521下方的工件台51內,用於探測光輻射訊息,所述第二位置探測器54用於探測所述工件台51的空間位置訊息。
進一步,所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521均包括多組光柵;所述照射窗口21及控制板3將光線透射到所述第一對準標記分支321上,以形成透射像,所述投影組件4將該透射像投影至所述工件台基準板52的表面以形成多個空間像,所述第二對準標記分支521 能夠相對於多個所述空間像移動以進行對準掃描,所述輻射探測器53通過探測多個所述空間像透過所述第二對準標記分支521後的輻射訊息從而探測到所述空間像,所述第一位置探測器33及所述第二位置探測器54分別探測對準掃描過程中所述遮罩台31及所述工件台51的空間位置訊息。所述遮罩對準系統還包括一計算組件(未示出),所述計算組件根據輻射探測器53探測到的輻射訊息與第一位置探測器33及所述第二位置探測器54分別探測到的空間位置訊息可以計算出多個粗遮罩對準位置,然後根據多個粗遮罩對準位置可以得到精度更高的精遮罩對準位置,可以理解的是,這裡的遮罩對準位置指的是遮罩板32上的第一對準標記分支321與工件台基準板52上的第二對準標記分支521之間的位置關係。
可以理解的,所述輻射探測器53探測到的輻射訊息可以是輻射振幅訊息、輻射能量訊息、輻射相位訊息中的任一種;當然,所述輻射訊息也可以是輻射振幅訊息或輻射能量訊息中的一種與輻射相位訊息的組合。
實施例一
本實施例以所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521均包括兩組光柵進行舉例說明。如圖2所示,所述第一對準標記分支321包括兩組光柵321a、321b,兩組光柵321a、321b之間間隔第一寬度尺寸d11,令d11=d,其中,d為一個常數,所述投影組件4將所述第一對準標記分支321的透射像投影至所述工件台基準板52的表面以形成兩個互不重疊的空間像322a、322b,其中,空間像322a是光柵321a產生的空間像,空間像322b是光柵321b產生的空間像,由於投影組件4的投影倍率為m,空間像322a、322b是兩組光柵321a、321b的等比例縮小,所以空間像322a、322b之間間隔的寬度尺寸為md。如圖3所示,所述第二對準標記分支521包 括兩組光柵521a、521b,且兩組光柵521a、521b之間間隔第二寬度尺寸d21,且d21>md+1*△d,其中,△d為空間像322a或322b的尺寸,即空間像322a或322b沿掃描方向的長度尺寸,也即為空間像322a或322b沿所述工件台基準板上的第二對準標記分支521移動方向的長度尺寸。在對準掃描的過程中,工件台51沿著光柵的延伸方向移動,所述輻射探測器53探測到的光強與位置的分布圖如圖4所示,在對準掃描過程中,當空間像322b與光柵521a對準時,輻射探測器53首先探測到所述空間像322b並出現光強的第一個峰值,隨著工件台51的移動,所述空間像322a與光柵521b對準時,輻射探測器53再探測到所述空間像322a並出現光強的第二個峰值。通過輻射探測器53探測到的輻射訊息和所述第一位置探測器33和第二位置探測器54探測到的遮罩台31及所述工件台51的位置訊息可以獲得多個粗遮罩對準位置,即空間像321a、321b均可以對應一個粗遮罩對準位置,然後根據兩個粗遮罩對準位置計算得出一個精度更高的精遮罩對準位置,例如可以通過平均法根據兩個粗遮罩對準位置計算得出一個精度更高的精遮罩對準位置,具體的計算方法本申請對此並不作限定。
可以理解的是,在工件台51移動時,為了防止輻射探測器53探測到的空間像322a、322b產生重疊串擾(在空間像322b與光柵521a對準時,空間像322a與光柵521b也對準),所以d21>md+1*△d。
進一步,圖2和圖3示出了本實施例中遮罩對準系統具有一組所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521的情況,且本實施例中遮罩對準系統中的一組所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521的位置對應以用於實現x方向的對準。在本發明其他實施例中遮罩對準系統可具有多組位置對應的所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521,例如是兩組,一組用於x方向的對準,另一組用於y方向 的對準。當所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521為多組時,每一組中的所述第一對準標記分支321與所述第二對準標記分支521的位置對應,相對應的每一組中的第一對準標記分支321和第二對準標記分支521中光柵的延伸方向相同。
如圖2和圖3所示,所述第一對準標記分支321的每組光柵及所述第二對準標記分支521的每組光柵均包括3個細小柵,所述第一對準標記分支321中細小柵之間間隔的寬度尺寸與所述第二對準標記分支521中細小柵之間間隔的寬度尺寸相對應,即所述第一對準標記分支321形成的空間像中各細小柵之間間隔的寬度尺寸需要與所述第二對準標記分支521中各細小柵之間間隔的寬度尺寸相等,以便於對準。本實施例中,所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521中光柵的組數是相等的,且所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521中每組光柵包括的細小柵的數量也相等,但應理解,所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521中光柵的組數及每組光柵包括的細小柵的數量實際上也是可以不相等的。
進一步,本實施例還提供了一種光刻裝置,包括所述遮罩對準系統。
基於此,如圖5所示,本實施例還提供了一種利用所述的遮罩對準系統進行遮罩對準的方法,包括:S1:照明組件發出的光線照射至遮罩板上的第一對準標記分支上,並被投影組件投影至工件台基準板上以形成多個空間像;S2:利用所述工件台基準板上的第二對準標記分支對多個所述空間像進行對準掃描,輻射探測器探測多個所述空間像透過所述第二 對準標記分支後的輻射訊息,第一位置探測器及第二位置探測器分別探測對準掃描過程中所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息;S3:利用每個所述空間像對應的輻射訊息和所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息得到多個粗遮罩對準位置;S4:利用多個所述粗對準位置得到精遮罩對準位置。
具體的,結合圖1,首先照明組件1發出光線,所述照射窗口21及所述控制板22形成的窗口將照明組件1提供的光線透射至所述遮罩板32的第一對準標記分支321上形成透射像,所述投影組件4將所述透射像投影至所述工件台基準板52的表面,由於所述第一對準標記分支321具有多組光柵,此時可以形成多個空間像。
然後利用所述工件台基準板52上的第二對準標記分支521對多個所述空間像進行對準掃描,即利用所述工件台基準板52上的第二對準標記分支521對多個所述空間像沿光柵的延伸的方向移動所述工件台51。在對準掃描的過程中,輻射探測器53探測多個所述空間像透過所述第二對準標記分支521後的輻射訊息,所述第一位置探測器33及第二位置探測器54分別探測所述遮罩台31及所述工件台51的空間位置訊息。
然後,計算組件根據輻射探測器53探測到的輻射訊息及第一位置探測器33及第二位置探測器54分別探測到的位置訊息可以得到對應多個空間像的多個粗遮罩對準位置,即每探測到一個所述空間像就可以計算出一個粗遮罩對準位置,然後根據多個粗遮罩對準位置計算得到精對準位置,從而提高遮罩對準測量的精度。
實施例二
如圖6-圖8所示,本實施例二與實施例一的區別在於,本實施例中,所述第一對準標記分支321及所述第二對準標記分支521中均包括 兩組以上的光柵,例如是N組(N大於或等於3)。如圖6所示,所述第一對準標記分支321中每組光柵之間的間隔的第一寬度尺寸均為d11=d,其被投影組件投影以後形成N個空間像322,每個所述空間像之間的間隔尺寸為md。圖7中,所述第二對準標記分支521也包括N組光柵,每組光柵之間的間隔依次為第二寬度尺寸d21、第三寬度尺寸d22...第i寬度尺寸d2(i-1)、第n+1寬度尺寸d2n,i為所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔的序號,n的取值為N-1,且滿足如下關係:d21>md+1*△d、d22>md+2*△d...d2(i-1)>md+(i-1)*△d、第n+1寬度尺寸d2n>md+n*△d,由於本實施例中每個空間像的尺寸都相等,所以△d為任一所述空間像沿掃描方向的長度尺寸,即任一所述空間像沿所述工件台基準板上的第二對準標記分支移動方向的長度尺寸,以防止輻射探測器在探測多個空間像時產生信號串擾。
在對準掃描的過程中,工件台51沿著光柵的延伸方向移動,所述輻射探測器53探測到的光強與位置的分布圖如圖8所示(圖8僅示出了探測出的三個空間像),在對準掃描過程中,當第一個空間像與第二對準標記分支521的第一組光柵對準時,輻射探測器53首先探測到第一個空間像並出現光強的第一個峰值,隨著工件台51的移動,第二個空間像與第二組光柵對準時,輻射探測器53再探測到所述第二個空間像並出現光強的第二個峰值…直至輻射探測器53探測到N個空間像的輻射訊息。然後通過輻射探測器53探測到的輻射訊息和所述第一位置探測器33和第二位置探測器54探測到的遮罩台31及所述工件台51的位置訊息可以獲得對應N個空間像的N個粗遮罩對準位置,然後根據N個粗遮罩對準位置計算得出一個精度更高的精遮罩對準位置。
綜上,在本發明實施例提供的遮罩對準標記組合、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法中,通過在遮罩板及工件台基準板上分別設置包 括多組光柵的第一對準標記分支和第二對準標記分支,使得在對準掃描過程中,輻射探測器可以測得多個空間像的輻射訊息,進而結合第一位置探測器和第二位置探測器探測到的遮罩台及所述工件台的位置訊息獲得多個粗遮罩對準位置,根據多個粗遮罩對準位置計算得到精遮罩對準位置,從而提高了遮罩對準測量精度。
上述僅為本發明的優選實施例而已,並不對本發明起到任何限制作用。任何所屬技術領域的技術人員,在不脫離本發明的技術方案的範圍內,對本發明揭露的技術方案和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動,均屬未脫離本發明的技術方案的內容,仍屬於本發明的保護範圍之內。
321:第一對準標記分支
321a、321b:第一對準標記分支的兩組光柵
322:空間像
322a、322b:第一對準標記分支的兩組光柵形成的空間像

Claims (11)

  1. 一種遮罩對準標記,用於在光刻裝置中實現遮罩板與工件台的對準,其特徵在於:所述遮罩對準標記包括至少一組第一對準標記分支及至少一組第二對準標記分支,所述第一對準標記分支分布於遮罩板上,所述第二對準標記分支分布於工件台的工件台基準板上,所述第一對準標記分支及所述第二對準標記分支均包括多組光柵,以使所述第一對準標記分支經過光刻裝置的投影組件後形成多個與所述第二對準標記分支對應的空間像;其中所述第一對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔均為第一寬度尺寸d11,所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔依次為第二寬度尺寸d21、第i寬度尺寸d2(i-1)…第n+1寬度尺寸d2n,且滿足如下關係:d11=d;d21>md+1*△d;d2(i-1)>md+(i-1)*△d;...d2n>md+n*△d;其中,d為常數,m為所述投影組件的投影倍率,i為所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔的序號,n的取值為N-1,N為所述第二對準標記分支中光柵的組數,且N為大於或等於2的整數,△d為所述空間像沿所述工件台基準板上的第二對準標記分支移動方向的長度尺寸。
  2. 如請求項1所述的遮罩對準標記,其中所述遮罩對準標記包括多組所述第一對準標記分支及多組所述第二對準標記分支,每一組所述第一對準標記分支與一組所述第二對準標記分支的位置相對應,位置相 對應的所述第一對準標記分支和所述第二對準標記分支中光柵的延伸方向相同。
  3. 如請求項2所述的遮罩對準標記,其中所述第一對準標記分支的每組光柵及所述第二對準標記分支的每組光柵均包括多個細小柵,所述第一對準標記分支中細小柵之間間隔的寬度尺寸與所述第二對準標記分支中細小柵之間間隔的寬度尺寸相對應。
  4. 如請求項3所述的遮罩對準標記,其中所述第一對準標記分支和所述第二對準標記分支中光柵的組數相等,所述第一對準標記分支和所述第二對準標記分支中每組光柵包括的細小柵的數量相等。
  5. 一種遮罩對準系統,其特徵在於包括:照明組件、遮罩組件、投影組件及支撐組件,所述遮罩組件包括遮罩台、遮罩板及第一位置探測器,所述遮罩板及所述第一位置探測器設置於所述遮罩台上,所述支撐組件包括工件台、工件台基準板、第二位置探測器和輻射探測器,所述工件台基準板、所述第二位置探測器及所述輻射探測器均設置於所述工件台上,所述遮罩板及所述工件台基準板上分別設置有第一對準標記分支和第二對準標記分支,所述第一對準標記分支及所述第二對準標記分支均包括多組光柵;其中,所述照明組件發出的光線照射至所述遮罩板上的所述第一對準標記分支上,並被所述投影組件投影至所述工件台基準板上以形成多個空間像,所述輻射探測器探測多個所述空間像透過所述第二對準標記分支後的輻射訊息,所述第一位置探測器及所述第二位置探測器分別探測對準掃描過程中所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息; 其中所述第一對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔均為第一寬度尺寸d11,所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔依次為第二寬度尺寸d21、第i寬度尺寸d2(i-1)…第n+1寬度尺寸d2n,且滿足如下關係:d11=d;d21>md+1*△d;d2(i-1)>md+(i-1)*△d;...d2n>md+n*△d;其中,d為常數,m為所述投影組件的投影倍率,i為所述第二對準標記分支的相鄰光柵之間的間隔的序號,n的取值為N-1,N為所述第二對準標記分支中光柵的組數,且N為大於或等於2的整數,△d為所述空間像沿所述工件台基準板上的第二對準標記分支移動方向的長度尺寸。
  6. 如請求項5所述的遮罩對準系統,其中所述遮罩對準系統還包括計算組件,所述計算組件根據每個所述空間像對應的輻射訊息和所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息得到對準位置。
  7. 如請求項6所述的遮罩對準系統,其中所述輻射訊息包括輻射振幅訊息、輻射能量訊息和輻射相位訊息中的一種;或者,所述輻射訊息為輻射振幅訊息和輻射能量訊息中的一種與輻射相位訊息的組合。
  8. 如請求項5所述的遮罩對準系統,其中所述遮罩對準系統還包括位於所述照明組件及所述遮罩組件之間的控制板,所述控制板上設置有照射窗口,所述照明組件發出的光線通過所述照射窗口透射至所述遮罩台的第一對準標記分支上。
  9. 一種光刻裝置,其特徵在於包括:如請求項5-8中任一項所述的遮罩對準系統。
  10. 一種利用如請求項5至8中任一項所述的遮罩對準系統進行遮罩對準的方法,其特徵在於,包括:照明組件發出的光線照射至遮罩板上的第一對準標記分支上,並被投影組件投影至工件台基準板上以形成多個空間像;使所述工件台基準板上的第二對準標記分支相對於多個所述空間像移動,輻射探測器探測多個所述空間像透過所述第二對準標記分支後的輻射訊息,第一位置探測器及第二位置探測器分別探測移動過程中所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息;利用每個所述空間像對應的輻射訊息和所述遮罩台及所述工件台的空間位置訊息得到對準位置。
  11. 如請求項10所述的遮罩對準方法,其中所述第一對準標記分支中多組光柵的延伸方向與所述第二對準標記分支中多組光柵的延伸方向相同,使所述工件台基準板上的第二對準標記分支沿所述光柵的延伸的方向相對於多個所述空間像移動。
TW109110350A 2019-03-27 2020-03-26 遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法 TWI732502B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910239716.X 2019-03-27
CN201910239716.XA CN111752112B (zh) 2019-03-27 2019-03-27 掩膜对准标记组合、掩膜对准系统、光刻装置及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202043948A TW202043948A (zh) 2020-12-01
TWI732502B true TWI732502B (zh) 2021-07-01

Family

ID=72671264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109110350A TWI732502B (zh) 2019-03-27 2020-03-26 遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111752112B (zh)
TW (1) TWI732502B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101149565A (zh) * 2007-09-17 2008-03-26 上海微电子装备有限公司 一种非对称透射标记组合及其对准方法
US20180129144A1 (en) * 2014-12-24 2018-05-10 Nikon Corporation Measurement device and measurement method, exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
TW201921138A (zh) * 2017-08-21 2019-06-01 荷蘭商Asml荷蘭公司 校準聚焦量測之方法、量測方法及度量衡裝置、微影系統及器件製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3302164B2 (ja) * 1993-03-15 2002-07-15 株式会社東芝 位置合せ装置
US7247843B1 (en) * 2006-05-11 2007-07-24 Massachusetts Institute Of Technology Long-range gap detection with interferometric sensitivity using spatial phase of interference patterns
CN100526994C (zh) * 2007-08-20 2009-08-12 上海微电子装备有限公司 透射对准标记组合及光刻装置的对准方法
CN104898376B (zh) * 2014-03-03 2017-12-29 上海微电子装备(集团)股份有限公司 投影光刻机的离轴对准装置用于离轴对准的方法
JP6341883B2 (ja) * 2014-06-27 2018-06-13 キヤノン株式会社 位置検出装置、位置検出方法、インプリント装置及び物品の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101149565A (zh) * 2007-09-17 2008-03-26 上海微电子装备有限公司 一种非对称透射标记组合及其对准方法
US20180129144A1 (en) * 2014-12-24 2018-05-10 Nikon Corporation Measurement device and measurement method, exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
TW201921138A (zh) * 2017-08-21 2019-06-01 荷蘭商Asml荷蘭公司 校準聚焦量測之方法、量測方法及度量衡裝置、微影系統及器件製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111752112B (zh) 2021-09-10
CN111752112A (zh) 2020-10-09
TW202043948A (zh) 2020-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100674225B1 (ko) 잠재 오버레이 메트롤로지
CN105511238B (zh) 光刻对准标记结构及形成方法、半导体结构的形成方法
JPS61287122A (ja) マスク検査方法
CN108474651A (zh) 形貌测量系统
JP6605736B2 (ja) 波面解析のデバイス及び方法
KR101576071B1 (ko) 간섭 노광 장치 및 방법
US5795687A (en) Projection exposure method and alignment
JP6537407B2 (ja) 投影露光装置
KR20130099833A (ko) 노광장치, 노광방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법
CN105829971A (zh) 用于通过无接触式光学法定位光刻掩模的装置和方法
JP2021184112A (ja) 感光性の層を露光するための装置および方法
JP2018536907A (ja) リソグラフィ方法およびリソグラフィ装置
US7388213B2 (en) Method of registering a blank substrate to a pattern generating particle beam apparatus and of correcting alignment during pattern generation
TWI732502B (zh) 遮罩對準標記、遮罩對準系統、光刻裝置及其方法
JP6873271B2 (ja) アライメントシステムにおける2次元アライメントのためのアライメントマーク
CN112859545A (zh) 一种曝光镜头的位置标定装置及其标定方法
CN103430101B (zh) 光刻术中辐射束斑的位置测量
JPS6258621A (ja) 微細パタ−ン形成方法
TWI810649B (zh) 樣品檢測裝置
JPH07297102A (ja) ステージ精度評価方法
CN111624861B (zh) 掩模对准标记组合、掩模对准系统及对准方法、光刻装置
JP6776352B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
TWI805388B (zh) 應用於x光影像製作的肢體定位裝置
US9594307B2 (en) Exposure apparatus and method thereof
EP4312078A1 (en) Contamination determination