用氩离子激光摆动照明对硅片直接检测光刻自动对准

一种用于微米和亚微米光刻的新对准系统己在日立公司研制成功。该系统使用了氩离子激光和电荷偶合器件(CCD)检测硅片和掩模的相对位置。在硅片分割区域线上的每一个标记都通过缩小物镜直接检测并保持对准状态直至曝光完成。利用掩模上一镀铬面作为安置在掩模下方的检测光学系统的反射器以完成对硅片的直接检测。这种结构能实现轴上TTL对准,即不需移动检测光学系统又不会阻挡曝光光线。 因为氩离子激尤能透过多层介质膜传输,因而被光刻胶覆盖的标记也能检测。硅片标记的激光摆动照明和存贮型光检测器(CCD)使表面粗糙的硅片也能获得高精度检测。 由于氩离子激光器发出的光线通过缩小投影物镜后有色差存在,硅片标记在反射后成像于模掩下方。在使用简单检测光学系统时,这种现象妨碍了硅片和掩模的相对位置检测。然而在掩模上使用双曲线光栅后,这个问题己不复存在。双曲线光栅被氩离子激光照明后在硅片标记图象面上投影出一线形图象,而这条线的位置即表示了模掩的位置。 对多次光刻过的硅片,对准系统获得了优于0.2μm的套刻精度(3σ),稳定度偏离(五天内)优于0.05μm。对准时间大约0.3秒。