[发明专利]一种投影光刻中的同轴对准系统

权利要求书

1.一种投影光刻中的同轴对准系统，其特征在于包括：光刻投影成像系统(a1)、照明激光系统(a2)、掩模(a3)、硅片(a4)、位于掩模(a3)上的反射式衍射光栅标记(a6)、位于硅片(a4)上的反射式衍射光栅标记(a5)和对准成像系统(a8)；所述的光刻投影成像系统(a1)中的光学系统物方在掩模(a3)一侧，像方在硅片(a4)一侧；照明激光系统中的照明光(a2)在掩模(a3)上的反射式衍射光栅标记(a6)处发生反射和透射衍射，透射光以利特罗角照射在硅片(a4)上的反射式衍射光栅标记(a5)并使得照明光在该反射式衍射光栅标记(a5)上产生按原路返回的衍射光，该衍射光透过光刻投影成像系统(a1)后在掩模(a3)面上与前述照明光在掩模(a3)上发生的反射衍射光干涉得到干涉条纹，对准成像系统(a8)将该干涉条纹成像到探测器上，根据干涉条纹的空间相位信息来探测掩模和硅片的对准位置；

所述的光刻投影成像系统(a1)是一个具有物像缩小作用的双远心光学系统，即平行于光轴的入射光线与出射光线平行，入射光线和出射光线与光轴的夹角的正弦之比等于镜头缩小倍率的倒数；

所述的照明激光系统(a2)包括可以提供可见光到红外的单波长或者多波长照明光的激光器和半反半透镜，通过调节半反半透镜的角度获得合适的照明光入射角；

所述的照明激光系统(a2)中的照明光在掩模(a3)面的入射角为3°-18°，该入射角约等于掩模上的光栅标记的利特罗角；

所述的照明激光系统(a2)中的照明光的入射角使得掩膜上的反射式衍射光栅标记产生的衍射级次中的0级光透过衍射光栅并进入光刻投影成像系统；

所述的对准成像系统(a8)具有小于0.1的数值孔径。

2.根据权利要求1所述的投影光刻中的同轴对准系统，其特征在于：所述的光刻投影成像系统(a1)中的光学系统具有大于等于1的物像缩小倍率。

3.根据权利要求1所述的投影光刻中的同轴对准系统，其特征在于：所述的光刻投影成像系统(a1)能够透过可见光以及365nm到193nm波长的紫外和深紫外光。

4.根据权利要求1所述的投影光刻中的同轴对准系统，其特征在于：所述的掩模(a3)上的反射式衍射光栅标记(a6)的光栅的占空比，即光栅不透光部分与栅缝的比值不小于1。