專利名稱：一種激光位移傳感器控制的預(yù)對準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種激光位移傳感器控制的預(yù)對準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)是用于在襯底表面上印刷具有特征的構(gòu)圖。這樣的襯底可包括用于制造半導(dǎo)體器件、多種集成電路、平面顯示器(例如液晶顯示器)、電路板、生物芯片、微機(jī)械電子芯片、光電子線路芯片等的基片。經(jīng)常使用的基片為半導(dǎo)體晶圓或玻璃基片。在光刻過程中，掩膜板放置在平臺上，通過處在光刻設(shè)備內(nèi)的曝光裝置，將特征構(gòu)圖投射到掩膜板表面。為制作標(biāo)準(zhǔn)版，需將版圖中心和掩膜板中心重合，兩個中心的重合程度很大的影響了標(biāo)準(zhǔn)版的質(zhì)量以及以后的器件制作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種激光位移傳感器控制的預(yù)對準(zhǔn)方法，利用成像系統(tǒng)的高精準(zhǔn)平臺和激光位移控制器，以解決光刻過程中版圖中心和掩模板中心不重合導(dǎo)致光刻質(zhì)量降低的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種激光位移傳感器控制的預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將待曝光制作的掩模板置于成像系統(tǒng)底部的高精準(zhǔn)平臺上，建立掩模板坐標(biāo)，在掩模板坐標(biāo)中以平行于掩模板兩相對側(cè)邊方向?yàn)閄向，平行于掩模板另外兩相對側(cè)邊方向的為Y向，采用配置有激光位移傳感器的CCD相機(jī)采集掩模板在高精準(zhǔn)平臺上的圖像，調(diào)節(jié)高精準(zhǔn)平臺使CCD相機(jī)的坐標(biāo)原點(diǎn)落入高精準(zhǔn)平臺中，并通過CCD相機(jī)采集圖像并找到CCD 相機(jī)的初焦面；
(2 )移動高精準(zhǔn)平臺，激光位移傳感器自動尋找高精準(zhǔn)平臺上掩模板某個邊界，并通過 CXD相機(jī)記錄掩模板某個邊界上一點(diǎn)在CXD相機(jī)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值(XI，Yl)；
(3)再次移動高精準(zhǔn)平臺，激光位移傳感器自動尋找高精準(zhǔn)平臺上掩模板與步驟(2)中相同的某個邊界，并通過CCD相機(jī)記錄掩模板某個邊界上另一點(diǎn)在CCD相機(jī)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值(X2，Y2)；
(4)通過步驟(2)、步驟(3)分別測得的掩模板某個邊界的坐標(biāo)值，利用公式 tan θ =(Y2-Yl)/(X2-X1)計算得到角度θ，然后利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板共同旋轉(zhuǎn)θ角度以調(diào)平掩模板，調(diào)平后的掩模板其作為X向的兩相對側(cè)邊與CCD相機(jī)坐標(biāo)的X軸平行，作為Y向的兩相對側(cè)邊與CCD相機(jī)坐標(biāo)的Y軸平行；
(5)利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板沿CCD相機(jī)坐標(biāo)的X軸方向來回移動，通過激光位移傳感器配合CCD相機(jī)得到掩模板在CCD相機(jī)坐標(biāo)中與CCD相機(jī)坐標(biāo)X軸平行的兩個側(cè)邊上各一點(diǎn)的坐標(biāo)值(X3、Y3), (X4、W)，然后利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板沿CXD相機(jī)坐標(biāo)的Y軸方向來回移動，通過激光位移傳感器配合CCD相機(jī)得到掩模板在CCD相機(jī)坐標(biāo)中與CCD相機(jī)坐標(biāo)Y軸平行的兩個側(cè)邊上各一點(diǎn)的坐標(biāo)值(X5、TO )、( X6、Y6 )；(6)利用步驟(5)采集到的掩模板四個側(cè)邊的坐標(biāo)值，計算得到掩模板中心在CCD相機(jī)中的坐標(biāo)(X0，Y0)。本發(fā)明直接利用可控的高精準(zhǔn)平臺移動和激光位移傳感器精確計算掩膜板中心， 能夠在光刻過程中保證每個版圖中心都和掩膜板中心重合，從而避免了由于掩膜板放置偏差而導(dǎo)致制版失敗帶來的高成本問題，采用本發(fā)明方法可為光刻中標(biāo)準(zhǔn)版的制作提供簡單快捷的預(yù)對準(zhǔn)方法。說明書附圖


圖1激光位移傳感器工作原理示意圖。圖2掩膜板初始放置位置示意圖。圖3平臺帶動掩膜板旋轉(zhuǎn)一定角度局部示意圖。圖4激光位移傳感器找到掩膜板邊界并調(diào)平后的掩膜板示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示。激光位移傳感器是利用激光位移傳感器測量距離的精密儀器，其原理是采用三角形測量法，激光位移傳感器1發(fā)出激光到基底2上，通過采集反射激光計算基底2距離激光位移傳感器1的距離。本發(fā)明中掩膜板邊緣附近利用激光位移傳感器得到的不同測量值自動尋找邊界，計算掩膜板中心位置并應(yīng)用到光刻系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)對準(zhǔn)功能。本發(fā)明包括以下步驟
(1)將待曝光制作的掩模板置于成像系統(tǒng)底部的高精準(zhǔn)平臺上，建立掩模板坐標(biāo)，在掩模板坐標(biāo)中以平行于掩模板兩相對側(cè)邊方向?yàn)閄向，平行于掩模板另外兩相對側(cè)邊方向的為Y向，采用配置有激光位移傳感器的CCD相機(jī)采集掩模板在高精準(zhǔn)平臺上的圖像，調(diào)節(jié)高精準(zhǔn)平臺使CCD相機(jī)的坐標(biāo)原點(diǎn)落入高精準(zhǔn)平臺中，并通過CCD相機(jī)采集圖像并找到CCD 相機(jī)的初焦面；
(2)如圖2所示，移動高精準(zhǔn)平臺，激光位移傳感器自動尋找高精準(zhǔn)平臺上掩模板某個邊界，并通過CXD相機(jī)記錄掩模板某個邊界上一點(diǎn)在CXD相機(jī)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值(XI，Yl)；
(3)如圖2所示，再次移動高精準(zhǔn)平臺，激光位移傳感器自動尋找高精準(zhǔn)平臺上掩模板與步驟(2)中相同的某個邊界，并通過CCD相機(jī)記錄掩模板某個邊界上另一點(diǎn)在CCD相機(jī)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值(X2，Y2)；
(4)如圖3所示，通過步驟(2)、步驟(3)分別測得的掩模板某個邊界的坐標(biāo)值，利用公式tan θ =(Y2-Yl)/(X2-X1)計算得到角度θ，然后利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板共同旋轉(zhuǎn)θ 角度以調(diào)平掩模板，調(diào)平后的掩模板其作為X向的兩相對側(cè)邊與CCD相機(jī)坐標(biāo)的X軸平行， 作為Y向的兩相對側(cè)邊與CCD相機(jī)坐標(biāo)的Y軸平行；
(5)如圖4所示，利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板沿CCD相機(jī)坐標(biāo)的X軸方向來回移動，通過激光位移傳感器配合CCD相機(jī)得到掩模板在CCD相機(jī)坐標(biāo)中與CCD相機(jī)坐標(biāo)X軸平行的兩個側(cè)邊上各一點(diǎn)的坐標(biāo)值(X3、Y3), (X4、W)，然后利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板沿CXD相機(jī)坐標(biāo)的Y軸方向來回移動，通過激光位移傳感器配合CCD相機(jī)得到掩模板在CCD相機(jī)坐標(biāo)中與C⑶相機(jī)坐標(biāo)Y軸平行的兩個側(cè)邊上各一點(diǎn)的坐標(biāo)值(X5、TO)、(X6、Y6)；
(6)利用步驟(5)采集到的掩模板四個側(cè)邊的坐標(biāo)值，計算得到掩模板中心在CCD相機(jī)中的坐標(biāo)(XO，Y0)。
權(quán)利要求
1. 一種激光位移傳感器控制的預(yù)對準(zhǔn)方法，其特征在于包括以下步驟(1)將待曝光制作的掩模板置于成像系統(tǒng)底部的高精準(zhǔn)平臺上，建立掩模板坐標(biāo)，在掩模板坐標(biāo)中以平行于掩模板兩相對側(cè)邊方向?yàn)閄向，平行于掩模板另外兩相對側(cè)邊方向的為Y向，采用配置有激光位移傳感器的CCD相機(jī)采集掩模板在高精準(zhǔn)平臺上的圖像，調(diào)節(jié)高精準(zhǔn)平臺使CCD相機(jī)的坐標(biāo)原點(diǎn)落入高精準(zhǔn)平臺中，并通過CCD相機(jī)采集圖像并找到CCD 相機(jī)的初焦面；(2 )移動高精準(zhǔn)平臺，激光位移傳感器自動尋找高精準(zhǔn)平臺上掩模板某個邊界，并通過 CXD相機(jī)記錄掩模板某個邊界上一點(diǎn)在CXD相機(jī)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值(XI，Yl)；(3)再次移動高精準(zhǔn)平臺，激光位移傳感器自動尋找高精準(zhǔn)平臺上掩模板與步驟(2)中相同的某個邊界，并通過CCD相機(jī)記錄掩模板某個邊界上另一點(diǎn)在CCD相機(jī)坐標(biāo)中的坐標(biāo)值(X2，Y2)；(4)通過步驟(2)、步驟(3)分別測得的掩模板某個邊界的坐標(biāo)值，利用公式 tan θ =(Y2-Yl)/(X2-X1)計算得到角度θ，然后利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板共同旋轉(zhuǎn)θ角度以調(diào)平掩模板，調(diào)平后的掩模板其作為X向的兩相對側(cè)邊與CCD相機(jī)坐標(biāo)的X軸平行，作為Y向的兩相對側(cè)邊與CCD相機(jī)坐標(biāo)的Y軸平行；(5)利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板沿CCD相機(jī)坐標(biāo)的X軸方向來回移動，通過激光位移傳感器配合CCD相機(jī)得到掩模板在CCD相機(jī)坐標(biāo)中與CCD相機(jī)坐標(biāo)X軸平行的兩個側(cè)邊上各一點(diǎn)的坐標(biāo)值(X3、Y3), (X4、W)，然后利用高精準(zhǔn)平臺帶動掩模板沿CXD相機(jī)坐標(biāo)的Y軸方向來回移動，通過激光位移傳感器配合CCD相機(jī)得到掩模板在CCD相機(jī)坐標(biāo)中與CCD相機(jī)坐標(biāo)Y軸平行的兩個側(cè)邊上各一點(diǎn)的坐標(biāo)值(X5、TO)、(X6、Y6)；(6)利用步驟(5)采集到的掩模板四個側(cè)邊的坐標(biāo)值，計算得到掩模板中心在CCD相機(jī)中的坐標(biāo)(X0，Y0)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光位移傳感器控制的預(yù)對準(zhǔn)方法，采用了一種靈活的預(yù)對準(zhǔn)方法，把掩膜板放置在高精準(zhǔn)平臺上，利用激光位移傳感器自動尋找邊界，計算掩膜板中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)精確的預(yù)對準(zhǔn)功能。本發(fā)明直接利用可控的高精準(zhǔn)平臺移動和激光位移傳感器精確計算掩膜板中心，能夠在光刻過程中保證每個版圖中心都和掩膜板中心重合，從而避免了由于掩膜板放置偏差而導(dǎo)致制版失敗帶來的高成本問題。
文檔編號G03F7/20GK102338991SQ20111025365
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者張德運(yùn), 朱亮, 焦朋 申請人:合肥芯碩半導(dǎo)體有限公司