专利名称：一种用于光刻设备对准系统的对准标记及其使用方法
技术领域：
本发明涉及集成电路或其他微型器件制造领域的光刻设备，特别涉及对准 系统的对准标记。
背景技术：
现有技术中的光刻设备，主要用于集成电路IC或其他微型器件的制造。通 过光刻设备，具有不同掩模图案的多层掩模在精确对准情况下依次曝光成像在 涂覆有光刻胶的硅片上。目前的光刻设备大体上分为两类， 一类是步进光刻设 备，掩模图案一次曝光成像在硅片的一个曝光区域，随后硅片相对于掩模移动， 将下一个曝光区域移动到掩模图案和投影物镜下方，再一次将掩模图案曝光在 硅片的另一曝光区域，重复这一过程直到硅片上所有曝光区域都拥有相应掩才莫 图案的像。另一类是步进扫描光刻设备，在上述过程中，掩模图案不是一次曝 光成像，而是通过投影光场的扫描移动成像。在掩模图案成像过程中，掩模与 硅片同时相对于投影系统和投影光束移动，完成硅片曝光。
光刻设备中关键的步骤是将掩模与硅片对准。第 一层掩模图案在硅片上曝 光后从设备中移走，在硅片进行相关的工艺处理后，进行第二层掩模图案的曝 光，但为确保第二层掩模图案和随后掩模图案的像相对于硅片上已曝光掩模图 案像的精确定位，需要将掩模和硅片进行精确对准。由于光刻技术制造的IC器
件需要多次曝光在硅片中形成多层电路，为此，光刻设备中要求实现掩模和硅 片的精确对准。当特征尺寸要求更小时，对对准精度的要求将变得更加严格。
现有技术有两种对准方案。 一种是透过镜头的TTL对准技术，激光照明掩 模上的对准标记通过物镜成像于硅片平面，移动硅片台，使硅片台上的参考标 记扫描对准标记所成的像，同时釆样所成像的光强，探测器输出的最大光强位 置即表示正确的对准位置，该对准位置为用于监测硅片台位置移动的激光干涉 仪的位置测量提供了零基准。另一种是OA离轴对准技术，通过离轴对准系统测量位于硅片台上的多个对准标记以及硅片台上基准板的基准标记，实现硅片 对准和硅片台对准；硅片台上参考标记与掩模对准标记对准，实现掩模对准；
由此可以得到掩模和硅片的位置关系，实现掩模和硅片对准。
目前，主流光刻设备大多所采用的对准方式为光4册对准。光栅对准是指照 明光束照射在光栅型对准标记上发生衍射，衍射光携带有关于对准标记结构的 全部信息。多级次衍射光以不同角度从相位对准光栅上散开，通过空间滤波器
滤掉零级光后，采集士l级衍射光，或者随着CD要求的提高，同时采集多级衍 射光(包括高级)在参考面干涉成像，利用像与相应参考光栅在一定方向扫描， 经光电探测器探测和信号处理，确定对准中心位置。
一种现有技术的情况(参见(1)中国发明专利，公开号CN1506768A, 发明名称用于光刻系统的对准系统和方法)，荷兰ASML公司所采用的一种 4f系统结构的ATHENA离轴对准系统，该对准系统在光源部分采用红光、绿光 双光源照射；并采用楔块列阵或楔板组来实现对准标记多级衍射光的重叠和相 干成像，并在像面上将成像空间分开；红光和绿光的对准信号通过一个偏振分 束棱镜来分离；通过探测对准标记像透过参考光栅的透射光强，得到正弦输出 的对准信号。
该对准系统通过探测对准标记的(包括高级次衍射光在内)多级次衍射光 以减小对准标记非对称变形导致的对准位置误差。具体采用楔块列阵或楔板组 来实现对准标记多级衍射光的正、负级次光斑对应重叠、相干成像，同时各级 衍射光光束通过楔块列阵或楔板组的偏折使得对准标记用于x方向对准的光栅 各级光栅像在像面沿y方向排列成像；用于y方向对准的光栅各级光栅像在像 面沿x方向排列成像，避免了对准标记各级光栅像扫描对应参考光栅时不同周 期光栅像同时扫描一个参考光栅的情况，有效解决信号的串扰问题。但是，使 用楔块列阵时，对折射正、负相同级次的两楔块的面型和楔角一致性要求很高； 而楔板组的加工制造、装配和调整的要求也很高，具体实现起来工程难度较大， 代价昂贵。
另一种现有技术的情况(参见(2)中国发明专利，公开号200710044152.1, 发明名称 一种用于光刻设备的对准系统)，该对准系统采用具有粗细结合的三 周期相位光栅，只利用这三个周期的一级衍射光作为对准信号，可以实现大的捕获范围的同时获得高的对准精度，只使用各周期的一级衍射光，可以获取较 强的信号强度，提高系统信噪比，不需要借助楔板等调节装置来分开多路高级 次衍射分量，简化光路设计和调试难度，但对准系统中对准标记在硅片和基准 板上一字排开分布，降低了光源的利用率，并且这种排列方式在对准扫描中对 准标记各组光栅像扫描对应参考光栅时，不同周期的光栅像同时扫描一个参考 光栅的情况，会引起扫描信号的串扰问题，不利于光刻设备的对准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光刻设备对准系统的对准标记及其使用方 法，以实现减小对准标记非对称变形导致的对准位置误差，避免对准扫描中对 准标记各组光栅像扫描对应参考光栅时，不同周期的光栅像同时扫描一个参考 光栅的情况，有效解决信号的串扰问题，同时提高光源的能量利用率，提高对 准信号强度和探测的动态范围。
为了达到上述的目的，本发明提供一种用于光刻设备对准系统的对准标记，
该对准标记是划线槽(Scribe Lane)对准标记，包括第一光4册、第二光栅和第三 光栅。该第一光栅、第二光栅和第三光栅的周期不同；该第一光栅、第二光栅 和第三光栅的排列不在同一直线上；该第一光栅、第二光栅和第三光栅的土l级 衍射光通过空间滤波分别相干成像在位于像面的参考光栅上。
三个光栅中周期较大的两个光栅作为大周期光栅，用于对准位置捕获；周 期最小的光栅作为小周期光栅，用于精对准。
该对准标记可以是大周期光栅位于待对准方向的划线槽中，小周期光栅位 于与待对准方向垂直方向的划线槽中；也可以是大周期光4册位于与待对准方向 垂直的划线槽中，小周期光栅位于待对准方向的划线槽中。
该对准标记还可以包括不同于该第一光栅、第二光栅和第三光栅的其他光 栅，其他光栅的± 1级衍射光通过空间滤波分别相干成像在位于像面的参考光栅 上。
该对准标记的光栅的栅条方向，可以与对准方向平行，也可以与对准方向 垂直。
两组该对准标记可以分别以二维方式排列，同时用于正交的两个方向的对准。
该参考光栅沿周期方向的长度可以略小于也可以大于对应的± 1级光栅像 的长度。
该参考光栅可以仅用于一个对准方向的对准，也可以同时用于两个正交方 向的对准。
本发明还提供一种使用该标记的方法，包括如下步骤
(1) 该对准标记的第一光栅、第二光栅和第三光栅的像经过参考光栅调制 后的透射光强变化，分别得到第一光栅对准信号、第二光栅对准信号和第三光 栅对准信号；
(2) 根据两个大周期光栅位相信息得到对准标记的粗略中心位置；根据小 周期光栅位相信息，并结合对准标记的粗略中心位置得到对准标记的精确中心 位置。
(3) 该对准标记的第一光栅像、第二光栅像和第三光栅像在对准位置时分 别与相应的参考光^l"中心位置重合，即相位得到匹配。
该对准标记的第一光栅、第二光栅和第三光栅经过一投影光学系统成像在 相应的参考光栅上，所述投影光学系统要求具有小于的波像差。
该步骤(1)通过对准标记第一光栅、第二光栅和第三光栅的移动即相应光 栅像的移动与相应参考光栅进行信号扫描分别得到第一光栅对准信号、第二光 栅对准信号和第三光栅对准信号。进一步的，该第一光栅对准信号、第二光栅 对准信号和第三光栅对准信号是通过高灵敏光电探测器探测。
与现有技术相比，本发明釆用了包含至少三组不同周期的光栅的对准标记， 对准过程中只用三组光栅的± 1级衍射光，三组光栅中两个大周期光栅用于粗对 准，将小周期光栅用于精对准，减小了对准标记非对称变形导致的对准位置误 差。小周期光栅与大周期光栅空间错位排列，即其相应的干涉像在像面上空间 分开，避免了对准扫描中对准标记各组光栅像扫描对应参考光栅时，不同周期 的光栅像同时扫描一个参考光栅的情况，有效解决信号的串扰问题，同时，这 样排列更加紧凑，提高了光源的能量利用率，有利于提高对准信号强度和探测 的动态范围。
图1是本发明光刻设备所用的对准系统与光刻设备之间的总体布局、工作
原理结构示意图2是本发明实施方案所用对准系统结构示意图3是本发明实施方案所用对准系统中频谱面滤波孔分布示意图4是本发明硅片对准标记第一实施例划线槽标记的示意图5是本发明硅片对准标记第一实施例二维标记的示意图6是本发明硅片对准标记第一实施例对应参考光栅的示意图7是本发明对准系统的照明光斑扫描第 一实施例硅片对准标记的示意图8是本发明对准标记第一实施例经过对准系统扫描，信号增益处理后的
对准信号示意图9是本发明硅片对准标记第二实施例划线槽标记的示意图10是本发明硅片对准标记第二实施例二维标记的示意图11是本发明硅片对准标记第二实施例对应参考光栅的示意图12是本发明对准系统的照明光斑扫描第二实施例硅片对准标记的示意
图13是本发明对准系统第二实施例经过对准系统扫描，信号增益处理后的 对准信号示意图。
附图中1、照明系统；2掩模版；3、掩模台；4、投影光学系统；5、离 轴对准系统；6、硅片；7、硅片台；8、基准板；9、驱动系统；10、反射镜； 11、激光干涉仪；12、主控制系统；13、伺服系统；14、驱动系统；15、激光 干涉仪；16、反射镜；201、光束；202、合束器；203、单膜保偏光纤；204、 起偏器；205、透镜；206、照明孔径光阑；207、透镜；208、反射棱镜；209、 平板；210、 X/4波片；211、大数值孔径的物镜；212、硅片标记；213、镀膜反 射面；214、分束器；215、透镜；216、传输光纤；217、 CCD相机；218、双向 分束器；219、空间滤波器；220、透镜系统；221、参考光栅；222、传输光纤； 223、光电探测器；224、空间滤波器；225、透镜系统；226、参考光栅；227、 传输光纤；228、光电探测器；400X、对准标记；400Y、对准标记；401、第一 光栅；402、第二光栅；403、第三光栅；404、第一光栅；405、第二光栅；406、第三光栅；500、 二维标记；601、光栅；602、光栅；603、光栅；604、光栅； 605、光栅；606、光栅；607、光纤；608、光纤；609、光纤；610、光纤；611、 光纤；612、光纤；701、圆形照明光斑；702、圆形照明光斑；RM、对准标记； FM、基准标记；IL、曝光光束；Pl、第一光栅对准信号；P2、第二光栅对准信 号；P3、第三光4册对准信号；EF、曝光场。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的
具体实施方式
作进一步的说明。 图1示出了本发明所用光刻设备的对准系统与光刻设备之间的总体布局、 工作原理结构示意图。光刻设备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上有掩模图案和具有周期性 结构的对准标记RM;用于将掩模版2上的掩模图案投影到硅片6的投影光学系 统4;用于支承硅片6的硅片支架和珪片台7,硅片台7上有刻有基准标记FM 的基准板8，硅片6上有周期性光学结构的对准标记；用于掩模和硅片对准的离 轴对准系统5;用于掩模台3和硅片台7位置测量的反射镜10、 16和激光干涉 仪ll、 15,以及由主控制系统12控制的掩模台3和硅片台7的伺服系统13和 驱动系统9、 14。
其中，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)。作为一个光源单元，采用KrF准分子激光 器(波长248nrn )、 ArF准分子激光器(波长193nm )、 F2激光器(波长157nm )、 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照射在掩才莫版2上，掩模版2 上包含有掩模图案和周期性结构的标记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)上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才艮据掩模台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，掩模图案经过投影光学系统在涂覆有光刻胶 的硅片6上成缩小的图像。
硅片台7位于投影光学系统4的下方，硅片台7上设置有一个硅片支架(图 中未示出)，硅片6固定在支架上。硅片台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，使得可以将硅片6的不同区 域定位在曝光光场内，并进行步进扫描操作。硅片台7在X-Y平面内的位置通 过一个位于硅片台上的反射镜10由多普勒双频激光干涉仪11精密测得，硅片 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才艮据位置 信息(或速度信息)通过驱动系统9控制硅片台7的运动。
硅片6上设有周期性结构的对准标记，硅片台7上有包含基准标记FM的 基准板8,对准系统5分别通过硅片对准标记和基准标记FM实现硅片6对准和 硅片台7对准。另外， 一个同轴对准单元(图中未示出)将硅片台上基准板8 的基准标记FM与掩模对准标记RM对准，实现掩模对准。对准系统5的对准 信息结合同轴对准单元的对准信息一起传输到主控制系统12,经数据处理后， 驱动系统9驱动硅片台7移动实现掩模和硅片6的对准。
图2为本发明第一实施例的对准系统结构示意图，该对准系统主要由光源 模块、照明模块、成像模块、探测模块、信号处理和定位模块(图中没有示出) 等组成。光源模块主要包括提供两个波长的光源、快门、光隔离器和RF调制器 (图中没有示出)。照明模块包括传输光纤和照明光学系统。成^^莫块主要包括 大数值孔径的物镜211，分束器214,双向分束器218,空间滤波器219、 224和 透镜系统211、 220、 225。探测模块包括参考光栅221、 226,传输光纤216、 222、 227， CCD相机217和光电探测器223、 228。信号处理和定位模块主要包括光 电信号转换和放大、模数转换和数字信号处理电路等。
对准系统原理为光源模块输出的光束201 (包含两种可选波长，也可同时 应用)进入光束合束器202,经由单膜保偏光纤203传输到起偏器204、透镜205、 照明孔径光阑206和透镜207,然后经平板209上的反射棱镜208垂直入射到消色差的X/4波片210进入大数值孔径的物镜211 (4F透镜的前組)，光束经大数 值孔径的物镜211会聚照射到硅片标记212上并发生衍射，标记212各级次衍 射光沿原路返回并经平板209进入分束器214,分束器214将一小部分衍射光经 过镀膜反射面213反射到CCD光路经过透镜215、传输光纤216,成像于CCD217 上用于观测标记成像情况，另一部分衍射光沿光路透射过去由分光棱镜218两 种波长光束分开，分别进入不同的光路，经过相应的空间滤波器219、 224选择 需要的衍射光级次(本发明需要的分别是各光栅的± 1级衍射光，并通过透镜系 统(220、 225， 4F透镜的后组)将相应衍射级次光干涉像成在参考光栅221、 226上，标记衍射级次干涉像经由参考光栅221、 226扫描得到的信号经传输光 纤222、 227输送到光电探测器223、 228进行信号探测。
图3为本发明所用空间滤波器219、 224的结构示意图，分为垂直和水平两 个方向排列，分别用于两个方向的对准标记士l级书f射光滤波，由于对准标记中 用于对准范围捕获的两个大周期光栅的周期相差很小，其±1级衍射光束在4F 系统频谱面(空间滤波器所在位置)上距离很近，所以也可以让两个大周期光 栅的± 1级衍射光束在同一滤波孔内通过。
该对准系统的主要特征是，通过在像面探测对准标记的第一光栅、第二光 栅和第三光栅的± 1级衍射光相干成像后经参考光栅调制的光强变化，由透射光 信号的相位信息获得对准标记的中心位置。其中由对准标记的第一光栅和第二 光栅的对准信号获得对准标记的粗略位置信息，由对准标记的第三光栅的对准 信号得到对准标记的精确位置信息。
图4是图1中硅片对准标记的结构示意图。对准标记是划线槽(Scribe Lane) 对准标记，占空比为1:1的相位光栅结构，其中图4 (a)是用于x方向对准的 对准标记400X。对准标记400X位于划线槽中的位置参见图7。对准标记400X 包含三组不同周期的光栅第一光栅401、第二光栅402和第三光栅403，其中 第一光栅401的光栅周期为Pl，第二光栅402的光栅周期为P2，第三光栅403 的光栅周期为P3。对准标记400X的三组光4册沿垂直于对准方向的方向错位排 列。另外，三组光栅间的位置可以任意调换，即三组光栅中任何一组光栅的位 置可以与其他光栅位置互换。对用于同一方向对准的两组大周期光栅第一光
栅401和第二光栅402,选择不同的光栅周期可以提高对准标记的捕获范围，捕获范围表示为PlxP2/[2(Pl-P2)]。光栅周期P1、 P2相差不大， 一般取P2-(1士 r%)Pl，其中r取值在5到15之间。例如，第一光栅401周期为13jam,第二光 栅402周期为12(xm,则捕获范围为78pm。第三光栅403的周期P3<P1,且P3<P2, 用于精对准。例如，第三光栅403的周期可以为2拜。三组光4册之间的周期取 值要相互匹配，即要求在滤波面上的滤波孔只能够让各自光栅的± 1级衍射光透 过，其他级次衍射光由于在滤波孔外而被挡住。
同样，如图4 (b)所示，用于y方向对准的对准标记400Y包括第一光才册 404、第二光栅405和第三光栅406，三组光栅周期与对准标记400X的三组光 栅周期相同。对准标记400Y的三组光栅在划线槽(ScribeLane)中的位置如图 7所示。
图5为第一实施方案的二维标记500,将400X、 400Y两个方向的划线槽标 记根据图6参考光^H吉构结合在一起，形成二维标记，即可以实现两个方向同 时进行扫描对准的标记。标记由共六组光栅i且成，光纟册401、 402和403组合实 现x方向对准，光栅404、 405和406组合实现y方向对准。
此外，本发明所述的对准标记还可以进一步包括周期不同于上述三组光栅 的第四光栅，甚至更多的光栅。
该对准系统对准标记三组光4册周期可以4艮据各自书f射光束在频率面上的位 置，进行合适的周期匹配，以便于进行空间滤波，能够产生具有较强工艺适应 性、高灵敏度和高信噪比的对准信号，对准系统重复性精度可以达到3-5nm,完 全满足线宽卯nm以及90nm以下的对准要求。
如图6所示，参考光栅包括六组振幅型光栅光栅601、光栅602、光栅603、 光栅604、光栅605和光栅606，分别对应于对准标记400X的第一光栅401、 第二光栅的402和第三光栅403,对准标记400Y的第一光栅404、第二光栅405 和第三光栅406的衍射± 1级光栅像。六组振幅型光栅沿周期方向的长度可以略 小于或者也可以大于对应的1级光栅像的长度。六组振幅型光栅后分别设置有 传输光纤束，包括光纤607、 608、 609、 610、 611和612，将参考光栅的各组光 栅的透射光传输到相应的光电探测器阵列，在对准标记400X和400Y扫描过程 中，得到对准标记x和y方向的对准信号，经过增益处理后如图8所示，包括 第一光栅对准信号Pl、第二光栅对准信号P2和第三光栅对准信号P3。图7给出了图4所示的对准标记结构在硅片划线槽内的布设情况，在硅片 上膝光场EF之间相互垂直的划线槽内，布设有对准标记400X和400Y，对准标 记400X用于x方向对准，其中标记大周期光4册Pl和P2位于x方向的划线槽内， 标记小周期光栅P3位于与标记大周期光栅P1和P2所在的x方向划线槽相邻的 y方向的划线槽内，可以在标记大周期光栅P1和P2的上方，也可以在下方。对 准标记400Y用于y方向对准，其中标记大周期光4册Pl和P2位于y方向的划线 槽内，标记小周期光栅P3位于与标记大周期光栅P1和P2所在的y方向划线槽 相邻的x方向的划线槽内，可以在标记大周期光栅P1和P2的右方，也可以在 标记大周期光栅P1和P2的左方。为防止来自IC产品结构的信号串扰，对准标 记400X和400Y的光栅应该位于划线槽的中间区域，并且宽度小于划线道宽度， 例如为72,或36Mm。在进行x方向对准时，随着硅片台7沿x方向的位移， 圆形照明光斑701沿x方向扫描对准标记400X;在进行y方向对准时，随着硅 片台7沿y方向的位移，圆形照明光斑702沿y方向扫描对准标记400Y。
本发明的第二实施例是采用上述对准系统的光刻设备，其对准标记、二维 对准标记、参考光栅、对准标记在划线槽内的布设和扫描信号分别参见图9~图 13。其
具体实施方式
与第一实施例相同，且图中采用了相应的标号，故在此不
复赘述。
权利要求
1、一种用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于所述对准标记是划线槽对准标记，包括第一光栅；第二光栅；和第三光栅；所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的周期不同；所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的排列不在同一直线上；所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的±1级衍射光通过空间滤波分别相干成像在位于像面的参考光栅上。
2、 根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 三个光栅中周期较大的两个光栅作为大周期光栅，用于对准位置捕获；周期最 小的光4册作为小周期光^",用于精对准。
3、 根据权利要求2所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 所述对准标记可以是大周期光栅位于待对准方向的划线槽中，小周期光栅位于 与待对准方向垂直方向的划线槽中；也可以是大周期光栅位于与待对准方向垂 直的划线槽中，小周期光栅位于待对准方向的划线槽中。
4、 根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 所述对准标记还可以包括不同于所述第一光栅、第二光栅和第三光栅的其他光 栅，所述其他光栅的± 1级衍射光通过空间滤波分别相干成像在位于像面的参考 光栅上。
5、 根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 所述对准标记的光栅的栅条方向，可以与对准方向平行，也可以与对准方向垂 直。
6、 根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 两组所述对准标记可以分别以二维方式排列，同时用于正交的两个方向的对准。
7、 根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 所述参考光栅沿周期方向的长度可以略小于也可以大于对应的± 1级光栅像的 长度。
8、 根据权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记，其特征在于 所述参考光4册可以仅用于一个对准方向的对准，也可以同时用于两个正交方向 的对准。
9、 一种使用权利要求1所述的用于光刻设备对准系统的对准标记的方法， 其特征在于，包括如下步骤(1) 所述对准标记的第一光栅、第二光栅和第三光栅的像经过参考光栅调 制后的透射光强变化，分别得到第一光栅对准信号、第二光栅对准信号和第三 光栅对准信号；(2) 根据两个大周期光栅位相信息得到对准标记的粗略中心位置；根据小 周期光栅位相信息，并结合对准标记的粗略中心位置得到对准标记的精确中心 位置；(3) 所述对准标记的第一光栅像、第二光棚-像和第三光才册像在对准位置时 分别与相应的参考光栅中心位置重合，即相位得到匹配。
10、 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对准标记的第一光栅、第 二光栅和第三光栅经过一投影光学系统成像在相应的参考光栅上，所述投影光 学系统要求具有小于的波像差。
11、 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(l)通过对准标 记第一光栅、第二光栅和第三光栅的移动即相应光栅像的移动与相应参考光栅 进行信号扫描分别得到第 一光栅对准信号、第二光栅对准信号和第三光栅对准 信号。
12、 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一光栅对准信号、 第二光栅对准信号和第三光栅对准信号是通过高灵敏光电探测器探测。
全文摘要
本发明提供一种用于光刻设备对准系统的对准标记及其使用方法。采用包含至少三组不同周期的光栅的对准标记，对准过程中只用三组光栅的±1级衍射光，三组光栅中两个大周期光栅用于粗对准，小周期光栅用于精对准，减小了对准标记非对称变形导致的对准位置误差。小周期光栅与大周期光栅空间错位排列，其相应的干涉像在像面上空间分开，有效解决信号的串扰问题，提高了光源的能量利用率，有利于提高对准信号强度和探测的动态范围。
文档编号G03F9/00GK101299132SQ20081003812
公开日2008年11月5日 申请日期2008年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者徐荣伟, 戈亚萍, 杜聚有 申请人:上海微电子装备有限公司;上海微高精密机械工程有限公司