[发明专利]一种三维图形对准系统及方法

说明书

本发明公开了一种三维图形对准系统及方法，涉及激光技术领域，提供一种三维图形对准系统，所述位移台上设置有晶圆，所述晶圆上制作有对位标记以及套刻检测用图形；所述CCD相机、所述第一双色镜、所述第二双色镜、所述第三空间光调制器、所述物镜和所述位移台依次设置于同一直线光路上，所述第一双色镜和所述第二双色镜以预设角度设置，用于分别接收来自所述第一激光单元的所述第一光束和所述第二激光单元的所述第二光束。本发明将对准检测技术中套刻检测方法通过空间光调制器投图和CCD相机采集图片，用于对位标记精度的检测和修正。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是一种三维图形对准系统及方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2～3个数量级(从毫米级到亚微米级)，已从常规光学技术发展到应用电子束、X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。其用途也非常广泛，可用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器(例如液晶显示器)、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等的芯片。

光刻工艺指是在表面匀胶砫片上，通过曝光显影等工艺将图形转移到光刻胶上的过程，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。三维图形可以通过一层一层的光刻实现，因此，－殷的芯片制程中至少需要10次以上的光刻工序甚至更多，每层版图的光刻都需要事先与前层图形进行对准。

目前，在对准系统中，前一层对位标记位置坐标的标定是通过CCD相机采集图片和图像处理技术来实现的。为了避免光学系统畸变的影响，对位标记位置的标定时使其中心与CCD视场中心重合，这可以通过移动精密平台来实现。此时平台所反馈的位置坐标读数即为对位标记的位置坐标，将这些对位标记的位置坐标信息反馈给运动平台，进行运动控制系统的控制，完成对准曝光。对准曝光的对位精度很明显受到对位标记的提取精度的影响，二对位标记的提取精度受到平台的定位精度和重复性的制约。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种三维图形对准系统及方法，用于提高三维图形的对准精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了第一个解决方案：提供一种三维图形对准系统，包括用于提供第一光束的第一激光单元、用于提供第二光束的第二激光单元、CCD相机、第一双色镜、第二双色镜、第三空间光调制器、物镜和位移台，其中，

所述位移台上设置有晶圆，所述晶圆上制作有对位标记以及套刻检测用图形；

所述CCD相机、所述第一双色镜、所述第二双色镜、所述第三空间光调制器、所述物镜和所述位移台依次设置于同一直线光路上，所述第一双色镜和所述第二双色镜以预设角度设置，用于分别接收来自所述第一激光单元的所述第一光束和所述第二激光单元的所述第二光束。

进一步地，所述第一激光单元包括沿同一直线光路依次设置的第一激光器、第一透镜和第一空间光调制器。

进一步地，所述第二激光单元包括沿同一直线光路依次设置的第二激光器、第二透镜和第二空间光调制器。

进一步地，所述对位标记为“十”字形。

进一步地，所述套刻检测用图形为中心点相同的成比例放大的两个图形。

为解决上述技术问题，本发明提供了第二个解决方案：提供了一种三维图形对准方法，应用于前述的三维图形对准系统，所述三维图形对准方法包括：

开启第一激光单元，控制位移台移动，通过CCD相机实时采集晶圆上对位标记的图像；

检测所述CCD相机采集的图像中所述晶圆的所述对位标记中心在所述CCD相机中的坐标，当所述对位标记中心与所述CCD相机的视场中某一特定位置坐标重合时停止移动所述位移台，并记录所述位移台反馈的位置坐标；