專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)慰仔螛?biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)方法，特別涉及光刻設(shè)備的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)裝置中，由于高精度和高產(chǎn)能的需要，分布著大量高速實(shí)時(shí)測(cè)量、 信號(hào)采樣、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換和通信傳輸?shù)鹊奶綔y(cè)裝置和控制系統(tǒng)。這些系 統(tǒng)需要我們采用多種方式實(shí)現(xiàn)探測(cè)、信號(hào)釆樣控制、數(shù)據(jù)采集控制、數(shù)據(jù)交換
控制和數(shù)據(jù)傳輸通信等的控制。有該探測(cè)和控制需求的裝置包括集成電路制 造光刻設(shè)備、平板顯示面板光刻設(shè)備、MEMS/MOEMS光刻設(shè)備、先進(jìn)封裝光 刻設(shè)備、印刷電路板光刻設(shè)備、印刷電路板加工裝置以及印刷電路板器件貼裝 裝置等。
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用于工件上的裝置。通常是將所需圖案應(yīng)用 于工件上的目標(biāo)部分上的裝置。光刻設(shè)備可以用于例如集成電路(IC)的制造。 在這種情況下，構(gòu)圖部件可用于生產(chǎn)在IC一個(gè)單獨(dú)層上形成的電路圖案。該圖 案可以傳遞到工件(如硅晶片)的目標(biāo)部分(例如包括一部分， 一個(gè)或者多個(gè) 管芯)上。通常是通過(guò)成圖案到工件上提供的一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上 來(lái)按比例復(fù)制所需圖案。已知的光刻設(shè)備還包括所謂掃描器，運(yùn)用輻射光束沿 給定的方向("掃描"方向)掃描所屬圖案，并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行 的方向同步掃描工件來(lái)輻照每一目標(biāo)部分。還可以通過(guò)將圖案壓印在工件上而 將圖案通過(guò)構(gòu)圖部件生成到工件上。 ，
在光刻設(shè)備中，通過(guò)光刻設(shè)備中的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)4用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組合進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)掃 描得到各對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記分支的光信息和位置信息等對(duì)準(zhǔn)信息，對(duì)這些信息進(jìn)行相應(yīng) 處理，得到對(duì)準(zhǔn)構(gòu)圖部件上的標(biāo)記組合和工件臺(tái)探測(cè)構(gòu)圖部件上的標(biāo)記組合間 的位置關(guān)系，對(duì)準(zhǔn)該光刻設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括輻射發(fā)生器、構(gòu)圖照射窗口及其控制板、構(gòu)圖部件及其對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組合、構(gòu)圖部件承載運(yùn)動(dòng)臺(tái)及其位置探測(cè)器、 投影系統(tǒng)、工件臺(tái)及其基準(zhǔn)板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記組合、工件臺(tái)位置探測(cè)器和輻射探測(cè)傳
感器；其中構(gòu)形包括曝光構(gòu)形和對(duì)準(zhǔn)構(gòu)形，構(gòu)形照射窗口及 其控制板用于形成窗口將輻射透射到對(duì)準(zhǔn)構(gòu)形上；投影系統(tǒng)用于將輻射照 射到對(duì)準(zhǔn)構(gòu)形上形成透射像或反射像，該透射像或反射像通過(guò)投影系統(tǒng)投 射形成空間像，用工件臺(tái)基準(zhǔn)板對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記下方的傳感器探測(cè)該空間像；輻射傳 感器用于檢測(cè)空間像經(jīng)過(guò)工件臺(tái)對(duì)準(zhǔn)圖形透射后的輻射能量；構(gòu)圖部件承載運(yùn) 動(dòng)臺(tái)位置探測(cè)器和工件臺(tái)位置探測(cè)器分別探測(cè)對(duì)準(zhǔn)掃描過(guò)程中的構(gòu)圖部件承栽 臺(tái)和工件臺(tái)的空間位置。
單孔形標(biāo)記是一種孔形透光標(biāo)記，如申請(qǐng)?zhí)枮?00710045044.6、 200710045037.6、 200710046061.1、 200710046156.3和200710046157.8等中國(guó)專(zhuān) 利申請(qǐng)中所描述的那樣，這種標(biāo)記存在于目標(biāo)構(gòu)圖部件上和調(diào)制構(gòu)圖部件上， 它被用于多工件的對(duì)準(zhǔn)定位和粗捕獲，它的特殊結(jié)構(gòu)決定了它所生成的信號(hào)有 一定的特殊性，如平頂、不對(duì)稱(chēng)、單旁瓣或多旁瓣決定了它的復(fù)雜性，需要對(duì) 它特殊的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行處理。
在以前的上述裝置中，由于對(duì)孔形對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)的平頂、不對(duì)稱(chēng)、 單旁瓣或多旁瓣等特性未進(jìn)行綜合處理，因此，影響對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)定位精度 和粗捕獲精度以及捕獲范圍，需要進(jìn)行逐級(jí)對(duì)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)，從而安裝構(gòu) 圖部件至構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)臺(tái)的適應(yīng)性不強(qiáng)。
因此，需要提供單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，使得該方法能夠很好地 處理單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)掃描中出現(xiàn)的平頂、非對(duì)稱(chēng)和旁瓣等導(dǎo)致單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn) 精度較低、復(fù)雜掃描工況適應(yīng)性不強(qiáng)等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，以實(shí)現(xiàn)較高的 對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)定位精度和粗捕獲精度。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，用 于光刻設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中，所述對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括目標(biāo)構(gòu)圖部件、探測(cè)構(gòu)圖部件、 置于目標(biāo)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記、探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記及其下面的探測(cè)裝置、目標(biāo)構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)臺(tái)及其位置測(cè)量裝置、探測(cè)構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)臺(tái)及其 位置測(cè)量裝置、置于目標(biāo)構(gòu)圖部件和探測(cè)構(gòu)圖部件之間的投影系統(tǒng)以及對(duì)準(zhǔn)信
號(hào)處理裝置，所述方法包括以下步驟
(1) 啟動(dòng)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描；
(2) 同步采集位置數(shù)據(jù)和光信息數(shù)據(jù)，對(duì)采集得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行空間變 換，對(duì)采集到的光信息數(shù)據(jù)進(jìn)行暗電流過(guò)濾和巻積濾波，并進(jìn)行采樣計(jì)數(shù)；
(3) 判斷是否達(dá)到了所需的采樣點(diǎn)總數(shù)，若達(dá)到了則進(jìn)入步驟(4)，否則 轉(zhuǎn)至步驟(2);
(4) 判斷是否使用了二元構(gòu)圖元件，若使用了二元構(gòu)圖原件，則執(zhí)行步驟 (6)，若沒(méi)有使用二元構(gòu)圖原件，則執(zhí)行步驟(5);
(5) 提取最小光信息；
(6) 進(jìn)行旁瓣濾波，并提取最大光信息；
(7) 采用對(duì)稱(chēng)拋物線^t莫型和非對(duì)稱(chēng)拋物線^f莫型進(jìn)行歸約化簡(jiǎn)；
(8 )對(duì)所述對(duì)稱(chēng)拋物線模型和所述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型的模型參數(shù)進(jìn)行逼
近；
(9) 計(jì)算所述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型和所述對(duì)稱(chēng)拋物線模型的最大值，并運(yùn)用 所述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型對(duì)所述對(duì)稱(chēng)拋物線模型的最大值進(jìn)行校正；
(10) 計(jì)算目標(biāo)構(gòu)圖部件上孔形標(biāo)記成像的位置矢量和逼近重相關(guān)值；
(11) 結(jié)束全部掃描過(guò)程。
步驟(l)中啟動(dòng)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描，其方法是首先設(shè)置直接照射在該 目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的輻射束窗口，形成目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的
透射成像，再用探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記，掃描被投影系統(tǒng)投射目標(biāo)構(gòu)圖 部件上單孔形標(biāo)記所成的空間成像，由探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記下方的傳 感器探測(cè)該空間成像透過(guò)探測(cè)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的輻射信息。該啟動(dòng)單孔 形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描，還包括所有與掃描有關(guān)的預(yù)備參數(shù)和狀態(tài)，完成參數(shù)傳遞 和同步控制的設(shè)置，啟動(dòng)目標(biāo)構(gòu)圖部件和探測(cè)構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和光電探 測(cè)系統(tǒng)。
步驟(6)所述的旁瓣，是用探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記掃描目標(biāo)構(gòu)圖部 件上單孔形標(biāo)記被投影所成空間像過(guò)程中出現(xiàn)的，是透過(guò)單孔形標(biāo)記的光信息隨對(duì)準(zhǔn)掃描位置變化的波形的一部分。用于旁瓣濾波的旁瓣濾波器可以是圓形
旁瓣濾波器，還可以是橢圓旁瓣濾波器，所用的圓形旁瓣濾波器的形狀表示為 x2 + z2<5Z/ 2，其中，5Z及為旁瓣范圍，x和z分別為x方向和z方向上相對(duì)各
自?huà)呙柚行牡淖鴺?biāo)位置；所用橢圓旁瓣濾波器的形狀表示為(l丫 + 〔l丫 < 1 ，
其中，SLR為旁瓣范圍，爿SZ為垂向空間像大小，c和z分別為x方向和z方 向上相對(duì)各自?huà)呙柚行牡淖鴺?biāo)位置。
該對(duì)稱(chēng)拋物線模型是不低于2次的高階多項(xiàng)式，即
順=/ 。;r + / ,r1 + f2 +...+u2 + a一a+a ，
其中義為位置，/(z)為光信息，a ~/ "為高階多項(xiàng)式系數(shù)，w為多項(xiàng)式的 階數(shù)，典型的二階對(duì)稱(chēng)拋物線模型為/(z)-^2+A義+A,其中％為位置，/(^) 為光信息，a ~ a為高階多項(xiàng)式系數(shù)。
該非對(duì)稱(chēng)拋物線模型是不低于2次的高階多項(xiàng)式，即
其中x為位置，/(x)為光信息，a~ a為高階多項(xiàng)式系數(shù)，且&+1<0,"為 多項(xiàng)式的階數(shù)，典型的二階非對(duì)稱(chēng)拋物線模型為/(義)=^。"2 +戍％+/ 2"、其 中x為位置，/(J)為光信息，A —A為高階多項(xiàng)式系數(shù)，且A〈Q。
步驟(io)中的所述目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的位置矢量，是目標(biāo)構(gòu)圖 部件上單孔形標(biāo)記被投影所成空間像對(duì)應(yīng)在探測(cè)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記所在的 坐標(biāo)系下的空間位置。
該步驟(11)包括根據(jù)逼近重相關(guān)值確定是否需要重新掃描。
在上述過(guò)程中，對(duì)單孔形對(duì)準(zhǔn)掃描光信息的平頂進(jìn)行整形處理，該處理使 用了巻積方法，使得光信息隨掃描位置變化的波形由梯形變?yōu)榻茠佄锞€，從 而針對(duì)該處理過(guò)的波形能夠用類(lèi)似拋物線的模型進(jìn)行逼近處理，減小逼近處理 的誤差。
此外，本發(fā)明還提供了對(duì)光信息隨掃描位置變化的非對(duì)稱(chēng)性波形進(jìn)行非對(duì) 稱(chēng)模型校正處理，這種非對(duì)稱(chēng)性是因?yàn)闃?gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記的投影成像和 探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記之間存在旋轉(zhuǎn)、傾斜和它們各自的變形形成的。 采用這種方法，能夠大幅提高因?yàn)榉菍?duì)稱(chēng)因素引起的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)掃描的對(duì) 準(zhǔn)精度和捕獲精度，提高了單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描狀態(tài)的適應(yīng)性，因此，直接進(jìn)入對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的精確對(duì)準(zhǔn)掃描處理，進(jìn)而提高了對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)掃描的效率。 再者，本發(fā)明還提供了處理單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描過(guò)程中形成旁瓣的方法， 該方法是通過(guò)旁瓣濾波的方法，去掉單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)掃描的光信息隨對(duì)準(zhǔn)掃描 位置變化的旁瓣，使得最終逼近得到的模型更接近真實(shí)值，從而提高單孔形標(biāo) 記對(duì)準(zhǔn)掃描的對(duì)準(zhǔn)精度和捕獲精度，提高了單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描狀態(tài)的適應(yīng) 性。
本發(fā)明所提供的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法通過(guò)對(duì)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃 描形成的平頂波形進(jìn)行巻積濾波處理，使得對(duì)該處理過(guò)的波形能夠用類(lèi)似拋物 線的模型進(jìn)行逼近處理，減小逼近處理的誤差。通過(guò)在單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描 過(guò)程中，對(duì)光信息隨掃描位置變化的非對(duì)稱(chēng)性波形進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)模型校正處理， 以及對(duì)可能出現(xiàn)的旁瓣進(jìn)行旁瓣濾波處理，大幅提高因?yàn)榉菍?duì)稱(chēng)因素引起的單 孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)掃描的對(duì)準(zhǔn)精度和捕獲精度，提高了單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描狀態(tài) 的適應(yīng)性，因此，直接進(jìn)入對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的精確對(duì)準(zhǔn)掃描處理，進(jìn)而提高了對(duì)準(zhǔn)系 統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)掃描的效率。


圖1為應(yīng)用本發(fā)明單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法的光刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意
圖2為單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)掃描形成光信息隨對(duì)準(zhǔn)掃描位置變化的波形示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法步驟的示意圖。 附圖1、附圖2中1、輻射；2、構(gòu)形照射窗口； 3、控制板；4、構(gòu)圖 部件；5、對(duì)準(zhǔn)構(gòu)形；6、構(gòu)圖部件承載臺(tái)；7、構(gòu)圖部件承載臺(tái)位置探測(cè)器； 8、投影系統(tǒng)；9、被光刻工件；10、工件臺(tái)；11、工件臺(tái)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；12、輻射 空間圖案探測(cè)裝置；13、工件臺(tái)位置探測(cè)器；14、對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理裝置；21、目 標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的空間成像；22、探測(cè)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記； 23、原始非對(duì)稱(chēng)信號(hào)；24、原始對(duì)稱(chēng)信號(hào)；25、巻積處理后的對(duì)稱(chēng)信號(hào)； 26、巻積處理后的非對(duì)稱(chēng)信號(hào)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1是應(yīng)用本發(fā)明單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法的光刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意
圖，圖中4為構(gòu)圖部件，其上具有構(gòu)形(包括曝光構(gòu)形和對(duì)準(zhǔn)構(gòu) 形5), 9為被光刻工件，構(gòu)形照射窗口 2及其控制板3用于形成窗口將輻 射1透射到對(duì)準(zhǔn)構(gòu)形5上，以形成透射像；投影系統(tǒng)8用于將該透射像投 射形成空間圖案，并用工件臺(tái)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記ll探測(cè)該空間圖案；輻射空間圖案探測(cè) 裝置12用于檢測(cè)空間圖案經(jīng)過(guò)工件臺(tái)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記11透射后的輻射信息；構(gòu)圖部 件承載臺(tái)位置探測(cè)器7和工件臺(tái)位置探測(cè)器13分別探測(cè)對(duì)準(zhǔn)掃描過(guò)程中的構(gòu)圖 部件承載臺(tái)6和工件臺(tái)10的空間位置，在掃描中得到位置探測(cè)器7和13所測(cè) 量得到的位置數(shù)據(jù)，還同步測(cè)量得到輻射空間圖案探測(cè)裝置12中的輻射信息， 將探測(cè)到的所有信息采集到對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理裝置14中，進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理得到對(duì) 準(zhǔn)位置。
如圖2所示(圖2為單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)掃描形成光信息隨對(duì)準(zhǔn)掃描位置變化 的波形示意圖)，；，為采集到的原始光信息，A-^為對(duì)A-，進(jìn)行巻積處理得到 的光信息，21是目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的空間成像，22是探測(cè)構(gòu)圖部件上 單孔形標(biāo)記，23是原始非對(duì)稱(chēng)信號(hào)，24是原始對(duì)稱(chēng)信號(hào)，25是巻積處理后的對(duì) 稱(chēng)信號(hào)，26是巻積處理后的非對(duì)稱(chēng)信號(hào)。光刻設(shè)備單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)存在 平頂、非對(duì)稱(chēng)的情況，其中平頂出現(xiàn)的幾率非常大，90%左右的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn) 掃描可能出現(xiàn)，而非對(duì)稱(chēng)情況是出現(xiàn)在構(gòu)圖部件上的目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)構(gòu)圖(即單孔形 標(biāo)記)的空間像和探測(cè)對(duì)準(zhǔn)構(gòu)圖(也是單孔形標(biāo)記)之間存在旋轉(zhuǎn)，同時(shí)用后 者掃描前者邊緣時(shí)，信號(hào)的非對(duì)稱(chēng)性波形就會(huì)出現(xiàn)，特別是每次上構(gòu)圖部件時(shí)， 更容易出現(xiàn)。
如圖3所示(圖3為本發(fā)明實(shí)施例單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法步驟的 示意圖)，是光刻設(shè)備單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法步驟，其具體實(shí)施過(guò)程如 下
步驟S1、啟動(dòng)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描，包括了所有與掃描有關(guān)的預(yù)備參數(shù) 和狀態(tài)，完成參數(shù)傳遞和同步控制的設(shè)置，啟動(dòng)目標(biāo)構(gòu)圖部件和探測(cè)構(gòu)圖部件 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和光電^:測(cè)系統(tǒng)；
步驟S2、同步采集對(duì)準(zhǔn)掃描的位置數(shù)據(jù)和光信息數(shù)據(jù)，對(duì)采集得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行空間坐標(biāo)變換，對(duì)采集到的光信息數(shù)據(jù)進(jìn)行暗電流過(guò)濾和巻積濾波，
并進(jìn)行采樣計(jì)數(shù)；
步驟S3、判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)置所需的采樣點(diǎn)總數(shù)，若達(dá)到了則進(jìn)入步驟 S4，否則轉(zhuǎn)至步驟S2;
步驟S4、判斷是否使用了二元構(gòu)圖元件，若使用了二元構(gòu)圖元件，則轉(zhuǎn)至 步驟S6，若沒(méi)有使用二元構(gòu)圖元件，則轉(zhuǎn)至步驟S5;
步驟S5、提取最小光信息，該最小光信息是為旁瓣濾波準(zhǔn)備的；
步驟S6、進(jìn)行旁瓣濾波，該旁瓣是用探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記掃描目 標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記被投影所成空間像過(guò)程中出現(xiàn)的，是透過(guò)單孔形標(biāo)記 的光信息隨對(duì)準(zhǔn)掃描位置變化的波形的一部分，并提取最大光信息，最大光信 息是為了給非對(duì)稱(chēng)校正準(zhǔn)備的，用于旁瓣濾波的旁瓣濾波器可以是圓形旁瓣濾 波器，還可以是橢圓旁瓣濾波器，所用的圓形旁瓣濾波器的形狀表示為 +z2<SM2，其中，5X/ 為旁瓣范圍，x和z分別為x方向和z方向上相對(duì)各
自?huà)呙柚行牡淖鴺?biāo)位置；所用橢圓旁瓣濾波器的形狀表示為f^丫 +f^^f < 1,
其中，SZJ 為旁瓣范圍，J5Z為垂向空間像大小，；c和z分別為x方向和z方 向上相對(duì)各自?huà)呙柚行牡淖鴺?biāo)位置；
步驟S7、采用對(duì)稱(chēng)拋物線模型和非對(duì)稱(chēng)拋物線模型進(jìn)行歸約化筒，其中對(duì) 稱(chēng)拋物線模型是不低于2次的高階多項(xiàng)式，即
其中x為位置，/(X)為光信息，a —a為高階多項(xiàng)式系數(shù)，"為多項(xiàng)式的 階數(shù)，典型的二階對(duì)稱(chēng)拋物線模型為
其中x為位置，/(義)為光信息，/ 。~/ 2為高階多項(xiàng)式系數(shù)；
非對(duì)稱(chēng)拋物線it型是不低于2次的高階多項(xiàng)式，即
其中x為位置，/(義)為光信息，a ~ a為高階多項(xiàng)式系數(shù)，且&+1<0，"為 多項(xiàng)式的階數(shù)，典型的二階非對(duì)稱(chēng)拋物線模型為其中^為位置，/(x)為光信息，-。~ A為高階多項(xiàng)式系數(shù)，且A〈o;步驟S8、分別對(duì)對(duì)稱(chēng)拋物線模型和非對(duì)稱(chēng)拋物線模型的模型參數(shù)進(jìn)行逼近， 并得到各自模型的參數(shù)；步驟S9、計(jì)算非對(duì)稱(chēng)拋物線模型和對(duì)稱(chēng)拋物線模型的最大值，并運(yùn)用非對(duì) 稱(chēng)拋物線模型對(duì)對(duì)稱(chēng)拋物線模型的最大值進(jìn)行校正；步驟SIO、計(jì)算目標(biāo)構(gòu)圖部件上孔形標(biāo)記成像的位置矢量和逼近重相關(guān)值， 該位置矢量是目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記被投影所成空間像對(duì)應(yīng)，在探測(cè)構(gòu)圖 部件上單孔形標(biāo)記所在的坐標(biāo)系下的空間位置；步驟Sll、結(jié)束全部掃描過(guò)程，根據(jù)逼近重相關(guān)值確定是否需要重新掃描。以上介紹的僅僅是基于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能以此來(lái)限定本發(fā)明的 范圍。任何對(duì)本發(fā)明實(shí)施步驟作本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟知的等同改變或替換均不超出 本發(fā)明的揭露以及保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，用于光刻設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中，所述對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括目標(biāo)構(gòu)圖部件、探測(cè)構(gòu)圖部件、置于目標(biāo)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記、探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記及其下面的探測(cè)裝置、目標(biāo)構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)臺(tái)及其位置測(cè)量裝置、探測(cè)構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)臺(tái)及其位置測(cè)量裝置、置于目標(biāo)構(gòu)圖部件和探測(cè)構(gòu)圖部件之間的投影系統(tǒng)以及對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理裝置，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)啟動(dòng)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描；(2)同步采集位置數(shù)據(jù)和光信息數(shù)據(jù)，對(duì)采集得到的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行空間變換，對(duì)采集到的光信息數(shù)據(jù)進(jìn)行暗電流過(guò)濾和卷積濾波，并進(jìn)行采樣計(jì)數(shù)；(3)判斷是否達(dá)到了所需的采樣點(diǎn)總數(shù)，若達(dá)到了則進(jìn)入步驟(4)，否則轉(zhuǎn)至步驟(2)；(4)判斷是否使用了二元構(gòu)圖元件，若使用了二元構(gòu)圖原件，則執(zhí)行步驟(6)，若沒(méi)有使用二元構(gòu)圖原件，則執(zhí)行步驟(5)；(5)提取最小光信息；(6)進(jìn)行旁瓣濾波，并提取最大光信息；(7)采用對(duì)稱(chēng)拋物線模型和非對(duì)稱(chēng)拋物線模型進(jìn)行歸約化簡(jiǎn)；(8)對(duì)所述對(duì)稱(chēng)拋物線模型和所述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型的模型參數(shù)進(jìn)行逼近；(9)計(jì)算所述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型和所述對(duì)稱(chēng)拋物線模型的最大值，并運(yùn)用所述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型對(duì)所述對(duì)稱(chēng)拋物線模型的最大值進(jìn)行校正；(10)計(jì)算目標(biāo)構(gòu)圖部件上孔形標(biāo)記成像位置矢量和逼近重相關(guān)值；(11)結(jié)束全部掃描過(guò)程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于步 驟(l)中啟動(dòng)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描，其方法是首先設(shè)置直接照射在所述目標(biāo) 構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的輻射束窗口 ，形成目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的透射 成像，再用探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記，掃描被投影系統(tǒng)投射目標(biāo)構(gòu)圖部件 上單孔形標(biāo)記所成的空間成像，由探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記下方的傳感器探測(cè)該空間成像透過(guò)探測(cè)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記的輻射信息。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于所 述啟動(dòng)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描，還包括所有與掃描有關(guān)的預(yù)備參數(shù)和狀態(tài)，完 成參數(shù)傳遞和同步控制的設(shè)置，啟動(dòng)目標(biāo)構(gòu)圖部件和探測(cè)構(gòu)圖部件運(yùn)動(dòng)控制系 統(tǒng)和光電4笨測(cè)系統(tǒng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于步 驟(6)所述的旁瓣，是用探測(cè)構(gòu)圖部件上的單孔形標(biāo)記掃描目標(biāo)構(gòu)圖部件上單 孔形標(biāo)記被投影所成空間像過(guò)程中出現(xiàn)的，是透過(guò)單孔形標(biāo)記的光信息隨對(duì)準(zhǔn) 掃描位置變化的波形的一部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于步驟(6)所述用于旁瓣濾波的旁瓣濾波器是圓形旁瓣濾波器，所述圓形旁瓣濾波器的形狀表示為 + < S丄i 2其中，5Z及為旁瓣范圍，x和z分別為x方向和z方向上相對(duì)各自?huà)呙柚行牡?坐標(biāo)位置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于步 驟(6)所述用于旁瓣濾波的旁瓣濾波器是橢圓旁瓣濾波器，所述橢圓旁瓣濾波 器的形狀表示為X 、2.還J<1其中，5Z及為旁瓣范圍，ASZ為垂向空間像大小，x和z分別為x方向和z方 向上相對(duì)各自?huà)呙柚行牡淖鴺?biāo)位置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于，所 述對(duì)稱(chēng)拋物線模型是不低于2次的高階多項(xiàng)式，即/(%)=凡;r+12 +...+A-J2 + A—， 其中^r為位置，/(z)為光信息，/ 。~ A為高階多項(xiàng)式系數(shù)，"為多項(xiàng)式的階數(shù)， 典型的二階對(duì)稱(chēng)拋物線模型為/(x)-p。z2+Ax+A,其中x為位置，/(x)為光 信息，&~ A為高階多項(xiàng)式系數(shù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于，所 述非對(duì)稱(chēng)拋物線模型是不低于2次的高階多項(xiàng)式，即3<formula>formula see original document page 4</formula>其中^為位置，/(x)為光信息，/ 。~ A為高階多項(xiàng)式系數(shù)，且&+1<0,"為多 項(xiàng)式的階數(shù)，典型的二階非對(duì)稱(chēng)拋物線模型為/(z)"A)j^+Ax+Ay^,其中z為位置，/(x)為光信息，a ~ a為高階多項(xiàng)式系凄t，且-3<0。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于步 驟(10)中的所述目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記成像的位置矢量，是目標(biāo)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記凈皮投影所成空間像對(duì)應(yīng)在探測(cè)構(gòu)圖部件上單孔形標(biāo)記所在的坐 標(biāo)系下的空間位置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，其特征在于 步驟(11)包括根據(jù)逼近重相關(guān)值確定是否需要重新掃描。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單孔形標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)信號(hào)處理方法，過(guò)對(duì)單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描形成的平頂波形進(jìn)行卷積濾波處理，對(duì)光信息隨掃描位置變化的非對(duì)稱(chēng)性波形進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)模型校正處理，以及對(duì)可能出現(xiàn)的旁瓣進(jìn)行旁瓣濾波處理，減小逼近處理的誤差，大幅提高對(duì)準(zhǔn)精度和捕獲精度，提高了單孔形標(biāo)記的對(duì)準(zhǔn)掃描狀態(tài)的適應(yīng)性，進(jìn)而提高了對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)掃描的效率。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101216675SQ20071017314
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者嚴(yán)天宏, 暢 周, 宋海軍, 李煥煬, 陳勇輝 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司