光程调整装置和光程调整方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光刻技术领域，特别涉及一种光程调整装置和光程调整方法。
【背景技术】
[0002] 光刻是将掩模板（mask)上图形形式的结构通过曝光、显影等步骤转印到涂有光 刻胶（Photoresister，简称PR)的衬底表面的工艺过程，为了确保将图形正确转移到衬底 的目标位置上，掩模板与衬底的精确对准是重要的。尤其是需要经过多次光刻工艺的制造 过程，例如芯片制造过程。在芯片制造过程中需要在娃片上进行多次光刻工艺，在每次光刻 工艺过程中本次光刻形成的图形与上次光刻形成的图形之间需要保证有正确的相对位置， 如此才能保证多次光刻工艺形成的图形依次层叠形成所需的电路结构。
[0003] 通常的，掩模板与娃片进行对准的基本过程包括：准确测量并记录娃片上对准标 记的位置；准确测量并记录本次掩膜版的标记位置；通过计算得到本次光刻图形与上次图 形之间的相对位置误差并进行修正。
[0004] 随着集成电路制造技术的不断发展，集成电路的特征尺寸持续缩小。目前，集成电 路的线宽尺寸已经减小到纳米级，因此对准过程所需要的准精度变得更加严格。目前，在光 刻工艺中一般采用自参考干涉对准系统实现掩模板与娃片的精确对准。
[0005] 请参考图1，其为现有技术的自参考干涉对准系统的结构示意图。如图1所示，现 有的自参考干涉对准系统100包括激光光源110、分束器120、像旋转装置130、光强信号探 测器140和信号分析器150,激光光源110发出的光经过分束器120分成两束衍射光，其中 一束衍射光照射到娃片上并由此携带了对准标记10的位置信息，两束衍射光分别射入像 旋转装置130中并通过像旋转装置130实现衍射波面的分裂，W及分裂后两波面相对180° 的旋转重叠干涉，然后利用光强信号探测器140在光瞳面处探测干涉后的对准信号，，最后 通过信号分析器150对所述对准信号进行分析处理确定对准标记10的位置。通常的，所述 对准标记10要求180°旋转对称。
[0006] 其中，像旋转装置130是所述参考干涉对准系统100最核必的装置，用于标记像的 分裂与旋转，使各级次的衍射光分别形成干涉像。请参考图2,其为现有技术的像旋转装置 的部分结构示意图。如图2所示，所述像旋转装置130包括自参考干涉仪131和补偿器（图 中未示出）；其中，自参考干涉仪131包括上端棱镜131a和右端棱镜13化，上端棱镜131a 和右端棱镜13化胶合在一起，上端棱镜131a和右端棱镜13化的胶合面为偏振分光斜面 PBS，入射光在偏振分光斜面PBS分光后，分别经过上端棱镜131a和右端棱镜13化的Η次 反射，实现180度相对旋转，最后在PBS面汇合射出；从自参考干涉仪131射出的光进入补 偿器，由补偿器对光程差超过500nm的光束进行补偿，W减少光泄露。
[0007] 然而，在实际使用过程中发现所述自参考干涉对准系统100获得的对准信号对比 度较低，影响所述自参考干涉对准系统100的准精度。
[0008] 因此，如何获得更高对比度的对准信号成了本领域技术人员亟需解决的技术问 题。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种光程调整装置和光程调整方法，W解决现有技术中自 参考干涉对准系统获得的对准信号对比度低的问题。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明提供一种光程调整装置，用于调整自参考干涉仪的 光程，所述自参考干涉仪包括第一棱镜和第二棱镜，所述第一棱镜与第二棱镜具有一接触 面，所述接触面为偏振分光斜面，光通过所述自参考干涉仪在所述偏振分光斜面发生干涉 所述光程调整装置包括：光源模块、X轴推力装置、Y轴预紧力装置、第一定位块、第二定位 块W及图像接收和处理装置；所述光源模块用于向所述自参考干涉仪提供准直白光，所述 图像接收和处理装置用于接收和处理所述准直白光通过所述自参考干涉仪而形成的白光 干涉条纹；所述X轴推力装置和Y轴预紧力装置分别靠近所述第一棱镜和第二棱镜，分别用 于对所述第一棱镜施加X轴正方向的推力和对所述第二棱镜施加Y轴正方向的预紧力；所 述第一定位块与所述第一棱镜接触，用于限制所述第一棱镜向Y轴正方向移动；所述第二 定位块与所述第二棱镜接触，用于限制所述第二棱镜向X轴正方向移动。
[0011] 可选的，在所述的光程调整装置中，所述X轴推力装置包括电机和一维移动杆，所 述电机通过所述一维移动杆对所述第一棱镜施加X轴正方向的推力，使得所述第一棱镜沿 着X轴正方向进行纳米级的移动。
[0012] 可选的，在所述的光程调整装置中，所述光源模块包括白光光源、光纤和光纤准直 器，所述白光光源通过所述光纤与所述光纤准直器连接。
[0013] 可选的，在所述的光程调整装置中，所述图像接收和处理装置包括彩色CCD相机 和计算机处理器，所述彩色CCD相机正对所述自参考干涉仪的偏振分光斜面，用于接收从 所述自参考干涉仪射出的光束并形成图像信息，所述计算机处理器接收所述彩色CCD相机 传递的图像信息并对所述图像信息进行分析和处理。
[0014] 可选的，在所述的光程调整装置中，所述一维移动杆与所述第一棱镜之间及所述Y 轴预紧力装置与所述第二棱镜之间均设置有保护垫。
[0015] 本发明还提供一种光程调整方法，用于调整自参考干涉仪的光程，所述光程调整 方法包括：
[0016] 提供如上所述的光程调整装置；
[0017] 将所述光源模块射出的准直白光对准所述自参考干涉仪W形成白光干涉条纹；
[0018] 根据所述白光干涉条纹分别提取红、绿、藍Η原色干涉条纹；
[0019] 通过所述光程调整装置调整所述第一棱镜和第二棱镜的相对位置使得所述红、 绿、藍Η原色干涉条纹重合。
[0020] 可选的，在所述的光程调整方法中所述红、绿、藍Η原色干涉条纹的位置重合时所 述第一棱镜和第二棱镜的光程相等。
[0021] 可选的，在所述的光程调整方法中，在形成白光干涉条纹之后，在分别提取红、绿、 藍Η原色干涉条纹之前，还包括；通过图像接收和处理装置对所述白光干涉条纹进行图像 采集和图像分析。
[0022] 发明人发现，造成现有的自参考干涉对准系统所获得的对准信号对比度低的原因 在于，自参考干涉仪的两个棱镜在单独加工和相互胶合过程均不可避免地存在误差，因此 所述自参考干涉仪的两个棱镜之间存在光程差，光程差在500纳米W下会导致ο级光泄露， 进而降低了对准信号的对比度。在本发明提供的光程调整装置和光程调整方法中，通过所 述光程调整装置调整所述自参考干涉仪中第一棱镜和第二棱镜的相对位置，能够实现光程 的精确调整，防止采用所述自参考干涉仪的自参考干涉对准系统因所述第一棱镜与第二棱 镜的胶合误差出现0级光泄露，进而提高对准信号的对比度。
【附图说明】
[0023] 图1是现有技术的自参考干涉对准系统的结构示意图；
[0024] 图2是现有技术的自参考干涉对准系统中像旋转装置的部分结构示意图；
[0025] 图3是现有技术的自参考干涉仪的上端棱镜的平板截面图；
[0026] 图4是本发明实施例的光程调整装置对自参考干涉仪进行光程调整的结构示意 图；
[0027] 图5是本发明实施例的计算机处理器在自参考干涉仪的光程不相等时所提取的 红、绿、藍Η原色干涉条纹；
[0028] 图6是本发明实施例的计算机处理器在自参考干涉仪的光程相等时所提取的红、 绿、藍Η原色干涉条纹。
【具体实施方式】
[0029] W下结合附图和具体实施例对本发明提出的光程调整装置和光程调整方法作进