專利名稱：一種提高對準掃描成功率的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光刻機中的對準掃描的方法。
背景技術：
在采用光刻機進行集成電路芯片生產(chǎn)過程中，為了實現(xiàn)光刻機期望的精度指標， 需要精確建立光刻機各坐標系之間的關系，使掩模、掩模臺、物鏡、硅片、硅片臺能夠在一個 統(tǒng)一的定標系統(tǒng)中工作。對準掃描就是通過硅片臺上的參考光柵找到掩模或掩模臺上或硅 片上的對準標記的相對位置，使用傳感器對光強進行掃描采樣，在進行光強采樣的同時對 位置進行采樣，通過對光強和位置數(shù)據(jù)進行擬合計算，找出最大光強所在位置。通過對準掃 描找到所成像的光強最大位置就稱為對準位置。在進行擬合時，需要足夠多的采樣點以便為擬合計算提供足夠的信息，一個采樣 點包括一個光強采樣點和一個位置采樣點。如果采樣點中的噪聲能量比較大，當信噪比小 于某個閾值后，擬合效果明顯變差，影響對準位置的精度。影響對準擬合效果的因素眾多，在采樣點數(shù)滿足要求，擬合算法最優(yōu)的情況下，采 樣數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接決定了最終的擬合效果。然而，在對準位置和光強的采集過程中，采樣數(shù) 據(jù)通常受環(huán)境波動、電路噪聲等影響較大，直接使用污染后的采樣數(shù)據(jù)進行對準擬合，難以 獲得較高的對準精度，甚至造成對準失敗。目前，對所獲取的數(shù)據(jù)進行頻譜分析，位置采樣數(shù)據(jù)中含有噪聲。實驗證明，當信 噪比比較小時，擬合效果明顯變差。由于光強和位置信號都通過采樣得到，不可避免含有高 頻噪聲，這些噪聲將會影響到信噪比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提高對準掃描成功率。本發(fā)明提出的方法具有如下步驟(1)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；(2)對電信號進行預放大處理；(3)對預放大處理后的信號進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，得到離散光信號；(4)對離散光信號和原始位置數(shù)據(jù)進行功率譜分析，得到信號的功率譜信息；(5)根據(jù)功率譜信息中的噪聲能量分布選擇濾波器類型，并根據(jù)所選的濾波器類 型對功率譜信息進行數(shù)字濾波處理；(6)對經(jīng)過數(shù)字濾波處理的信號進行擬合處理，得到精確的對準位置。其中濾波器類型是低通濾波器或高通濾波器。其中低通濾波器是有限沖激響應濾波器。其中利用數(shù)字均衡器對通過有限沖激響應濾波器的信號進行相位補償。其中功率譜分析采用多非參數(shù)法或參數(shù)法實現(xiàn)。利用本發(fā)明提出的方法，對原始光強和位置信號進行頻譜分析，選擇相應的濾波器對原始信號進行處理，可以提高信噪比，從而提高了對準掃描的成功率。


通過本發(fā)明實施例并結合其附圖的描述，可以進一步理解其發(fā)明的目的、具體結 構特征和優(yōu)點。其中，附圖為圖1所示為現(xiàn)有技術的信號處理的原理框圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的信號處理的原理框圖；圖3所示為數(shù)字濾波處理的原理框圖。
具體實施例方式下面，結合附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。為了便于描述和突出顯示本 發(fā)明，附圖中省略了現(xiàn)有技術中已有的相關部件，并將省略對這些公知部件的描述。如圖2所示，對采樣后的光強數(shù)據(jù)進行頻譜分析，然后進行低通濾波處理，能夠降 低高頻噪聲能量，提高信噪比，從而提高對準精度。濾波算法可以通過軟件或硬件的方式實 現(xiàn)。圖2為本實施例的原理框圖，主要功能包括以下兩部分1)功率譜分析模塊對原始光強和位置信號進行功率譜分析，估計其能量分布。2)通過1)中得到的功率譜信息，如果某個噪聲的功率過大，則通過選擇相應的數(shù) 字濾波器對信號進行處理，濾掉該頻率上的信號，經(jīng)過濾波處理后的光強和位置處理信號 直接送后續(xù)處理。對于上述1)中的頻譜分析，可采用多非參數(shù)法或參數(shù)法實現(xiàn)，2)中的數(shù)字濾波器 為預先設置的幾種濾波器類型(低通，高通)，根據(jù)1)中的功率譜信息進行選擇。光信號經(jīng)過光電傳感器1轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)模塊5進行預放大處理，預放大處理器 中包含有模擬低通濾波器，預放大處理后的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊10轉(zhuǎn)換成為離散光信號， 在功率譜分析模塊15中對離散光信號和原始位置信息進行功率譜分析，得到信號的功率 譜信息，在數(shù)字濾波器選擇模塊16中選擇濾波器類型，并根據(jù)所選的濾波器類型在數(shù)字濾 波器模塊17中進行數(shù)字濾波處理。由于根據(jù)光強的空間分布特性，可以得到光強和空間 位置的函數(shù)關系，利用該函數(shù)、采樣得到的光強和位置數(shù)據(jù)，通過最小二乘法可以擬合得到 函數(shù)的具體形式，即確定函數(shù)的系數(shù)，這樣通過對確定的函數(shù)進行求解，可以得到全局最大 值。由于經(jīng)過數(shù)字濾波處理，能夠減少噪聲能量，從而可以最后在擬合處理模塊20中通過 擬合處理算法的處理得到更精確的對準位置。本實施例中選擇FIR數(shù)字低通濾波器，S卩(finite impulse filter)有限沖激響 應濾波器。如圖3中的濾波器30。原始光強數(shù)據(jù)位置數(shù)據(jù)經(jīng)過由HR低通濾波器30和數(shù) 字均衡器35組成的數(shù)字濾波器模塊17后得到濾波處理后的數(shù)據(jù)。其中，為了減少計算時 間，可以選擇適當階數(shù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)H(z) =G·^a2Z'2+Aa^)(1)其中，G為增益系數(shù)，N為濾波器階數(shù)，a,為濾波器系數(shù)，決定了濾波器的頻率響應 特性。選擇合適的濾波器系數(shù)，得到對應的截止頻率《。，可以濾掉由A/D轉(zhuǎn)換引入的高頻噪 聲。該截止頻率已進行歸一化處理，即w。/Vs，范圍為W，1]，其中Ws為采樣頻率。例如光強采樣頻率為f，如果選擇歸一化后的截止頻率0. 5，實際截止頻率為f/2。選取適當?shù)脑鲆嫦?數(shù)G和濾波器系數(shù)^，能夠很好的衰減噪聲能量，同時確保有用信號的能量不被衰減。HR濾波器會引入相位延遲，延遲時間為采樣周期的N/2倍，對于離散時間，為了 和原始數(shù)據(jù)的相位保持一致，需要對濾波之后的數(shù)據(jù)進行相位補償，如圖3中的數(shù)字均衡 器35。直觀表示為將濾波后的數(shù)據(jù)前移N/2個采樣時間，即將公式(1)中的下標減去N/2。 對于原始光強數(shù)據(jù)，必須保證濾波后的相位和濾波之前的原始相位保持一致，否則，將會嚴 重影響擬合精度。本說明書中所述的只是本發(fā)明的幾種較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本 發(fā)明的技術方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領域技術人員依本發(fā)明的構思通過邏輯分析、 推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種提高對準掃描成功率的方法，具有如下步驟(1)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；(2)對電信號進行預放大處理；(3)對預放大處理后的信號進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，得到離散光信號；(4)對離散光信號和原始位置數(shù)據(jù)進行功率譜分析，得到信號的功率譜信息；(5)根據(jù)功率譜信息中的噪聲能量分布選擇濾波器類型，并根據(jù)所選的濾波器類型對 功率譜信息進行數(shù)字濾波處理；(6)對經(jīng)過數(shù)字濾波處理的信號進行擬合處理，得到精確的對準位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中濾波器類型是低通濾波器或高通濾波器。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中低通濾波器是有限沖激響應濾波器。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中利用數(shù)字均衡器對通過有限沖激響應濾波器的信 號進行相位補償。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中功率譜分析采用多非參數(shù)法或參數(shù)法實現(xiàn)。
全文摘要
一種提高對準掃描成功率的方法，具有如下步驟將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；對電信號進行預放大處理；對預放大處理后的信號進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，得到離散光信號；對離散光信號和原始位置數(shù)據(jù)進行功率譜分析，得到信號的功率譜信息；根據(jù)功率譜信息中的噪聲能量分布選擇濾波器類型，并根據(jù)所選的濾波器類型對功率譜信息進行數(shù)字濾波處理；對經(jīng)過數(shù)字濾波處理的信號進行擬合處理，得到精確的對準位置。
文檔編號G03F9/00GK102081309SQ200910199599
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權日2009年11月27日
發(fā)明者宋海軍, 朱正平, 李運鋒, 韋學志 申請人:上海微電子裝備有限公司