一種標記對準裝置及對準方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種標記對準裝置，其特征在于，包括：至少兩組對準傳感器，該對準傳感器包括一廣角鏡頭，該廣角鏡頭的視場范圍大于90度；至少一對準標記，該對準標記位于該兩組對準傳感器的視場重疊區域內。本發明專利技術同時公開一種對準方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種集成電路裝備制造領域，尤其涉及一種標記對準裝置及對準方法。
技術介紹
光刻機是一種將用戶需要的圖形曝光到襯底上的機器，是集成電路制造領域的關鍵設備。制造集成電路過程中，常常會將多層圖形曝光到一塊襯底上。為了使集成電路能夠發揮應有的電路特性，必須保證各層圖形的重疊精度。通常的手段是在襯底的特定區域增加對準標記，測量對準標記在工件臺1坐標系中的位置，根據此位置信息，計算正確的曝光位置，以便將所需的圖形精確的曝在襯底的目標位置。目前，對準方式主要是采用全襯底對準。如CN101385122A中公開的技術方案所示，全襯底對準通過兼顧處理能力而僅檢測襯底上的數個照射區域的對準標記來求出照射區域排列的規則性。隨著光刻技術的發展，集成電路的集成度越來越高，襯底的尺寸越來越大，襯底上需要對準的標記也逐漸增多，將所有的對準標記全部對準完成所耗費的時間也隨之增加，這不利于光刻機整體產率的提高。為了提高對準效率，現有技術中公開的一種方法是增加對準傳感器的數目，如CN101957567B公開的內容所示。如圖1所示，圖1是現有技術中的一種對準裝置，其中1為工件臺，2是硅片,3是傳感器。設計多個對準傳感器3，可以并行的測量多個對準標記。該技術方案單純增加對準傳感器的數量雖然可以一定程度上增大同一時刻對準傳感器照射到襯底上的面積，但由于每個對準傳感器照射的襯底的面積有限而各個對準傳感器之間存有一定的間隙；當要對準的標記位于各個傳感器之間的時候，要想對準所有的標記，工件臺1將要同時產生x方向和y方向的運動才能將標記帶到對準傳感器視場下面。現有技術中的另一種技術方案如CN101385122A中公開的內容。圖2是現有技術中另外一種對準裝置，其中1為工件臺1，2是硅片。設計多個對準傳感器3，并且對準系統的相對位置可以調整，其中旋轉臂32可以繞著旋轉中心31轉動一定角度，對準頭在旋轉臂遠離旋轉中心的一側，整個對準系統位于襯底的上方。對準時，調整旋轉臂的旋轉角度，便可以改變對準頭的位置，借此可以根據襯底上不同位置處的對準標記調整對準頭之間的相對位置。該技術方案雖然對準傳感器之間的相對位置可調，但每個對準頭能對準的區域仍然受旋轉臂和旋轉角度的限制；另外，每個對準傳感器能對準的標記數量有限，當待對準的標記數目多于對準傳感器的數目時，仍有部分標記有賴于工件臺1同時產生x方向和y方向的運動才能將標記帶到對準傳感器視場下方；同時此中設計也增加了機構復雜度，延長了集成、調試周期，降低集成效率。
技術實現思路
本專利技術的目的在提供一種新的標記對準裝置，可以覆蓋整個對準面的X方向，減少工件臺運動距離和運動維度，縮短對準時間。為了實現上述專利技術目的，本專利技術公開一種標記對準裝置，其特征在于，包括：至少兩組對準傳感器，該對準傳感器包括一廣角鏡頭，該廣角鏡頭的視場范圍大于90度；至少一對準標記，該對準標記位于該兩組對準傳感器的視場重疊區域內。更進一步地，所述兩組對準傳感器沿垂直標記掃描方向的視場范圍大于90度。更進一步地，，所述兩組對準傳感器沿標記掃描方向的視場范圍不大于90度。更進一步地，該對準傳感器還包括一照明單元，該照明單元位于該廣角鏡頭外側。更進一步地，該照明單元為一環形照明單元。更進一步地，該對準傳感器還包括一成像單元和一圖像處理單元。更進一步地，該對準裝置還包括一支架，該支架用于固定該對準傳感器。本專利技術同時公開一種標記對準方法，包括：步驟一、沿基板的第一方向設置至少兩組包括廣角鏡頭的對準傳感器，在該對準傳感器的視場重疊區域內設置至少一對準標記；步驟二、根據該對準標記在該至少兩組對準傳感器中的成像標定該對準傳感器；步驟三、該對準傳感器獲取該對準圖像，并根據該對準圖像獲得該標記的位置信息。更進一步地，該步驟二包括：2.1對該成像進行畸變預校正；2.2對畸變預校正進行畸變標定；2.3根據該畸變標定獲得標記像素位置-物理位置對照表。更進一步地，該2.1中的畸變預校正采用經緯度校正法。更進一步地，，該經緯度校正的對應關系為：，其中(x，y)為該成像中任意點P的坐標，（β，α）為經緯度展開圖的P點對應的坐標，f為對準傳感器的焦距。與現有技術相比較，本專利技術所提供的對準裝置的視場可以覆蓋整個對準面的x方向；無論對準標記在基板面上如何分布，分布數量是多少，均可以在不移動對準傳感器之間相對位置的情況下，實現將襯底（以基板為例）x向的尺寸全部覆蓋，對準過程中工件臺只需要沿著y向運動即可覆蓋整個基板面上的對準標記。減少工件臺運動距離和運動維度，縮短了對準時間的消耗。附圖說明關于本專利技術的優點與精神可以通過以下的專利技術詳述及所附圖式得到進一步的了解。圖1是現有技術中所公開的一種對準裝置的結構示意圖；圖2是現有技術中所公開的另一種對準裝置的結構示意圖；圖3是基本對準標記分布示意圖；圖4是現有技術中對準情景示意圖；圖5是本專利技術所提供的對準裝置的對準情景示意圖；圖6是本專利技術所提供的對準傳感器的結構示意圖；圖7是本專利技術所提供的魚眼對準傳感器的結構示意圖；圖8是本專利技術所提供的魚眼鏡頭遮擋光線區域示意圖；圖9是本專利技術所提供的對準方法流程圖；圖10是本專利技術所提供的對準方法的標定路徑示意圖；圖11是本專利技術所提供的對準傳感器的俯視圖；圖12是本專利技術所提供的對準傳感器的側視圖之一；圖13是本專利技術所提供的對準傳感器的側視圖之二；圖14是本專利技術所提供的魚眼鏡頭成像效果仿真圖。具體實施方式下面結合附圖詳細說明本專利技術的具體實施例。如圖3所示，圖3是基本對準標記分布示意圖。對準標記原則上可以分布在襯底（以基板4為例）的任何區域，考慮極限情況，待對準的標記分布在基板4的四個角上。對于目前常用的對準裝置，需要工件臺1載著基板4上的每個標記運動到對準系統視場內，如圖4所示。工件臺1的運動耗費的時間較多，造成整個對準過程耗費的時間較長。本專利技術利用視角大于90度的魚眼鏡頭對準傳感器的組合將基板4的整個x向的尺寸全包含到視場范圍內，在對準標記上述分布情境下，工件臺1只需運動一次即可，如圖5所示。通過減少工件臺1在對準過程中的運動，提高對準過程的總體效率。本專利技術所提供的第一實施例為一種襯底（以基板4為例）對準裝置。如圖6所示，a是對準傳感器的側視圖，b為對準傳感器的俯視圖。本專利技術所提供的對準裝置的特點為包含：魚眼鏡頭（又稱廣角鏡頭）54、成像元件52、照明單元51、圖像處理單元53。魚眼鏡頭54負責提供大于90度的視場；成像元件52負責形成圖像信息；另外，由于光刻機特殊的工作場景，待對準的基板4本身不能發光，需要反射外部的光線進入對準傳感器視場之內才能被對準傳感器看到，因此需要照明單元51提供照明；最后，需要對獲得的圖像信息進行處理，使之能夠適應光刻機對準的需要。本專利技術所提供對準裝置可以組成一個對準系統，該對準系統特點為包含：多個上述對準裝置5，上述對準裝置的視場部分重疊，在重疊的對準視場內設計對準標記6，重疊視場內的對準標記用來進行各個對準傳感器5互相標定，如圖7所示。以圖7所示情景為例，對準系統包含兩套上述對準裝置5，兩套上述對準裝置的視場部分重疊，在視場重疊區域內的基板4上設計一組對準標記，使標記同時出現在兩個對準裝置視場中。各個對準傳感器互相標定過程包括：左對準傳感器獲取各對準標記的位置，同時右對準本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種標記對準裝置，其特征在于，包括：???至少兩組對準傳感器，所述對準傳感器包括一廣角鏡頭，所述廣角鏡頭的視場范圍大于90度；???至少一對準標記，所述對準標記位于所述兩組對準傳感器的視場重疊區域內。

【技術特征摘要】
1.一種標記對準裝置，其特征在于，包括：至少兩組對準傳感器，所述對準傳感器包括一廣角鏡頭，所述廣角鏡頭的視場范圍大于90度；至少一對準標記，所述對準標記位于所述兩組對準傳感器的視場重疊區域內。2.如權利要求1所述的標記對準裝置，其特征在于，所述兩組對準傳感器沿垂直標記掃描方向的視場范圍大于90度。3.如權利要求2所述的標記對準裝置，其特征在于，所述兩組對準傳感器沿標記掃描方向的視場范圍不大于90度。4.如權利要求1所述的標記對準裝置，其特征在于，所述對準傳感器還包括一照明單元，所述照明單元位于所述廣角鏡頭外側。5.如權利要求4所述的標記對準裝置，其特征在于，所述照明單元為一環形照明單元。6.如權利要求1所述的標記對準裝置，其特征在于，所述對準傳感器還包括一成像單元和一圖像處理單元。7.如權利要求1所述的標記對準裝置，其特征在于，所述對準裝置還包括一支架，所述支架用于固定所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉博，單世寶，
申請(專利權)人：上海微電子裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31