一种对准装置、对准方法及光刻系统与流程

技术特征：
1.一种对准装置，其特征在于，用于检测对准标记，包括光源模块、光场变换模块、探测模块以及处理模块；所述光源模块用于出射第一偏振光，所述第一偏振光入射至所述对准标记；所述光场变换模块用于接收所述对准标记衍射出的第一光束，并将所述第一光束沿第一方向的分割线分为第二光束和第三光束，所述第二光束和所述第三光束在所述光场变换模块内沿不同的传输路径传输，在所述光场变换模块的出射端重叠；所述探测模块用于接收所述光场变换模块出射的所述第二光束和所述第三光束的叠加光束；所述处理模块与所述探测模块连接，用于根据所述探测模块获取的叠加信号检测所述对准标记的对准状态；其中，所述分割线经过所述第一光束所形成光场的中心，且所述第一方向与所述对准标记的对准方向具有一不为零的夹角。2.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述光场变换模块包括第一棱镜，所述第一棱镜包括第一光场分割面、多个第一反射面和多个第二反射面；所述第一光场分割面包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于透射所述第二光束，所述第二区域用于反射所述第三光束；所述第二光束经过多个所述第一反射面反射后传输至所述第一棱镜的出射端；所述第三光束经过多个所述第二反射面反射后传输至所述第一棱镜的出射端，与所述第二光束重叠。3.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述光场变换模块包括光场分割单元和第二棱镜，所述第二棱镜包括分束面、多个第三反射面和多个第四反射面；所述光场分割单元用于将所述第一光束分为第二光束和第三光束；所述分束面用于透射所述第二光束，反射所述第三光束；所述第二光束经过多个所述第三反射面反射后传输至所述第二棱镜的出射端；所述第三光束经过多个所述第四反射面反射后传输至所述第二棱镜的出射端，与所述第二光束重叠。4.根据权利要求3所述的对准装置，其特征在于，所述第一偏振光为圆偏振光，所述光场分割单元包括拼接设置的第一四分之一波片和第二四分之一波片，所述第一四分之一波片的快轴方向与所述第二四分之一波片的快轴方向垂直，且所述第一四分之一波片和所述第二四分之一波片的拼接线与所述分割线重合。5.根据权利要求3所述的对准装置，其特征在于，所述第一偏振光为线偏振光，所述光场分割单元包括拼接设置的第一二分之一波片和第二二分之一波片，所述第一二分之一波片的快轴方向和所述第二二分之一波片的快轴方向关于所述第一偏振光的偏振方向对称，且所述第一二分之一波片和所述第二二分之一波片的拼接线与所述分割线重合。6.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述第一偏振光为圆偏振光，所述光场变换模块包括偏振分束单元、第一光场变换单元和第二光场变换单元，所述探测模块包括第一探测单元和第二探测单元；所述偏振分束单元用于将所述对准标记衍射出的第一光束分束为第二偏振光和第三偏振光；
所述第一光场变换单元用于接收所述第二偏振光，并将所述第二偏振光进行光场变换后从出射端出射至所述第一探测单元；所述第二光场变换单元用于接收所述第三偏振光，并将所述第三偏振光进行光场变换后从出射端出射至所述第二探测单元。7.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，所述光源模块包括多个波长的激光器。8.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，还包括镜头，所述镜头用于将所述第一偏振光汇聚到所述对准标记，还用于将所述对准标记衍射出的第一光束汇聚到所述光场变换模块。9.根据权利要求1～8任一所述的对准装置，其特征在于，所述光场变换模块的出射端还包括偏振态调整单元，所述偏振态调整单元用于将出射端重叠的两束光调整为相同的偏振态。10.一种对准方法，其特征在于，采用权利要求1～9任一所述的对准装置执行，包括：光源模块出射第一偏振光，所述第一偏振光入射至对准标记；光场变换模块接收所述对准标记衍射出的第一光束，并将所述第一光束沿第一方向的分割线分为第二光束和第三光束，所述第二光束和所述第三光束在所述光场变换模块内沿不同的传输路径传输，在所述光场变换模块的出射端重叠；探测模块接收所述光场变换模块出射的所述第二光束和所述第三光束的叠加光束；处理模块根据所述探测模块获取的叠加信号检测所述对准标记的对准状态；其中，所述分割线经过所述第一光束所形成光场的中心，且所述第一方向与所述对准标记的对准方向具有一不为零的夹角。11.根据权利要求10所述的对准方法，其特征在于，所述光场变换模块包括第一棱镜，所述第一棱镜包括第一光场分割面、多个第一反射面和多个第二反射面；所述第一光束通过所述第一光场分割面分为所述第二光束和所述第三光束；所述第二光束经过多个所述第一反射面反射后传输至所述第一棱镜的出射端；所述第三光束经过多个所述第二反射面反射后传输至所述第一棱镜的出射端，与所述第二光束重叠。12.根据权利要求11所述的对准方法，其特征在于，所述光场变换模块包括光场分割单元和第二棱镜，所述第二棱镜包括分束面、多个第三反射面和多个第四反射面；所述第一光束通过所述光场分割单元分为第二光束和第三光束；所述第二光束经过所述分束面透射和多个所述第三反射面反射后传输至所述第二棱镜的出射端；所述第三光束经过所述分束面反射和多个所述第四反射面反射后传输至所述第二棱镜的出射端，与所述第二光束重叠。13.一种光刻系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的对准装置。

技术总结
本发明实施例公开了一种对准装置、对准方法及光刻系统。对准装置包括光源模块、光场变换模块、探测模块及处理模块；光源模块用于出射第一偏振光，第一偏振光入射至对准标记；光场变换模块用于接收对准标记衍射出的第一光束，并将第一光束沿第一方向的分割线分为第二光束和第三光束，第二光束和第三光束在光场变换模块内沿不同的传输路径传输，在光场变换模块的出射端重叠；探测模块用于接收光场变换模块出射的第二光束和第三光束的叠加光束；处理模块与探测模块连接，用于根据探测模块获取的叠加信号检测对准标记的对准状态。本发明实施例的技术方案，可以实现任意方向的对准标记对准，且不会产生由于光程差导致的信号对比度下降问题。降问题。降问题。


技术研发人员：孙建超
受保护的技术使用者：上海微电子装备(集团)股份有限公司
技术研发日：2020.09.25
技术公布日：2022/3/29