投影光刻中相位光栅对准标记变形解决方案

描述了相位光栅对准法在步进重复投影光刻机中的运用,通过比较同轴对准系统和离轴对准系统的原理,工作过程,阐述了当对准标记产生变形时离轴对准系统能更好地修正偏差从而保证光刻工艺中套刻精度的要求.     

基于光学对准的光刻机投影物镜密集线焦深原位检测技术

提出了一种检测光刻机投影物镜密集线焦深(DOF)的新技术。该技术将具有精细结构的测量标记曝光在硅片上,硅片显影后,由光学对准系统获取曝光在硅片上的测量标记图形的对准位置信息,根据对准位置信息计算得到视场中各点的焦深。与传统的FEM焦深测试技术相比,该技术具有测量精度高、速度快、成本低、操作简单等优点,在光刻工艺参数优化及光刻设备性能评价等方面有很好的应用前景。     

一种检测光刻机激光干涉仪测量系统非正交性的新方法

提出一种精确检测光刻机激光干涉仪测量系统非正交性的新方法.将对准标记曝光到硅片表面并进行显影;利用光学对准系统测量曝光到硅片上的对准标记理论曝光位置与实际读取位置的偏差;由推导的位置偏差与非正交因子、坐标轴尺度比例、过程引入误差的线性模型,根据最小二乘原理计算出干涉仪测量系统的非正交性.实验结果表明,利用该方法使用同一硅片在不同旋转角下进行测量,干涉仪测量系统非正交因子的测量重复精度优于0.01μrad,坐标轴尺度比例的测量重复精度优于0.7×10-6.使用不同的硅片进行测量,非正交因子的测量再现性优于0.012μrad,坐标轴尺度比例的测量再现性优于0.6×10-6.     

亚半微米分步重复投影光刻机同轴对准系统及输出光强的机辅 …

介绍亚半微米分步重复投影光刻机同轴对准系统的成像机理和工作过程。该系统在掩模和硅片上均刻有对准光栅标记，经光栅衍射后形成干涉信号，使对准信噪比大大提高，并实现了掩和硅片之间的直接对准，同时利用光弹性调制器组件对光学信号进行了光学调制，由 电路实施解调，提供了一种保护高信噪比，交换弱信号探测不对准方案；并通过计算机辅助分析的手段，讨论了ＳＡＶＡＲＴ的剪切量、工件台运动速度等对系统输出信号的影响。     

100nm线宽的掩模硅片自动对准算法

对100nm线宽尺寸建立了掩模硅片自动对准数学模型,应用于同轴加离轴对准系统的硅片模型、掩模模型以及工件台模型中,该对准算法模型有一定可行性,能很好地满足100nm线宽对准精度的要求。     

同轴对准系统及输出光强的机辅分析

介绍亚半微米分步重复投影光刻机同轴对准系统的成像机理和工作过程。该系统在掩模和硅片上均刻有时准光栅标记。经光栅衍射后形成干涉信号，使对准信噪比大大提高，并实现了掩模和硅片之间的直接对准，同时利用光弹性调制器组件对光学信号进行了光学调制，由电路实施解调，提供了一种保持高信噪比，又使弱信号探测不降低精度的对准方案；并通过计算机辅助分析的手段，讨论了ＳＡＶＡＲＴ的剪切量、工件台运动速度等对该系统输出信号的影响。     

掩模硅片自动对准误差校正算法

为了改善对准精度,对100nm级线宽尺寸建立了掩模硅片自动对准数学模型,应用于同轴离轴混合对准系统的硅片模型、掩模模型以及工件台模型中。掩模硅片自动对准算法决定机器坐标系、掩模坐标系、硅片坐标系相互的位置关系,可很好地校正由掩模硅片引起的平移、线变、旋转、正交性的偏差。     

集成电路投影曝光设备中的对准装置

集成电路投影曝光设备中的对准装置包括观察硅片和掩模表面参考标记用的投影透镜系统。硅片上的标记是一组一个方向具有预定周期的周期图形结构;掩模上的标记可以相对于硅片参考标记调整定位。投影系统能通过掩模在硅片表面形成可见光图象。该装置还包括用作探测从硅片表面穿过投影透镜系统的反射光的观察光学系统。该装置还能选择硅片上参考标记图形形成的衍射光的特殊分量,并把这些特殊分量引入观察光学系统。在该套装置的观察光学系统的光瞳附近设置了遮光元件。它是一带状传光孔,在与硅片表面上的周期性参考标记垂直的方向延伸分布。     

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。     

精密远紫外光刻中的对准优化

随着芯片特征尺寸的减小 ,光刻成像技术的不断提高 ,而关键尺寸 (ＣＤｓ)的缩小则产生了更为精确的套刻精度。这些套刻精度在已随着工作台技术和对准系统的改进而得到了满足 ,但这些技术的发展还不能与不断提高的套刻精度保持同步 ,因此需要探索控制套刻和对准的新方法。有价值的对准特性信息由曝光设备获得。在片子对准时 ,对片子上的多点位置测量而获得。根据这些测量信息 ,计算出一种对准模型并用于调整曝光图形。之后这种模型再被用于计算曝光过程对准部分的剩余误差 ,并给出对准质量的象征。为满足严格的套刻容差 ,更多的精力应放在这…     

光刻机主从滑模同步控制系统设计

针对光刻机掩模台与工件台的运动同步性问题,采用主从控制结构,设计了滑模同步控制系统.直线电机和音圈电机构成粗动-精动双执行器结构以保证音圈电机不会达到位移饱和.在常规PID控制系统基础上增加了掩模台精动滑模同步控制器.根据扫描周期内掩模台和工件台的运动特点设计了时变滑模面,在同步性要求很高的曝光扫描时间段内逐渐增大时变...     

Magnetic disturbance compensation for a reticle stage in a lithographic tool

The wafer stage and reticle stage in a lithographic tool, used to manufacture integrated circuits, operate at nanometer accuracy during a scanning motion. Magnetic interaction with the environment causes disturbance forces that result in a 5 nm moving-average filtered scanning error of the reticle stage.Stage motor magnet interaction with ferromagnetic material in the vicinity causes a position-dependent disturbance force, and eddy currents in electrically conductive metals cause a position-dependent damping force which is proportional with velocity.The total disturbance force can be estimated from control-loop signals, and by moving the stage in both directions both disturbance types can be distinguished from each other and recorded in compensation tables. Applying these tables as a feedforward reduces the scanning position error from 5 nm to 1.8 nm in a production reticle stage system.     

脉冲激光测距机靶标调向光轴平行性检测方法研究

提出一种基于靶标调向装置的脉冲激光测距机光轴平行性检测方法。靶标十字分划中心分别与脉冲激光测距机白光瞄准光轴十字分划中心和激光发射光轴光斑中心对准,通过读取码盘数据计算光轴平行性误差。该方法操作简单,能够实时定量地检测光轴平行性误差,有效地提升了检测精度,实现了光轴平行性检测的数字化、自动化。     

全自动贴合机对位靶标的中心选取方法研究

在液晶屏生产中,贴合工艺的对位精度直接影响到产品的质量,所以现在的液晶屏贴合机中广泛采用了自动视觉对位系统。利用该系统在实际生产前,要先将对位时使用的靶标制作成模板,然后利用该模板识别上下基板的靶标实现对位。在制作靶标时,靶标的中心选取是否准确对对位精度有着直接的影响。如果采用手动确定中心位置,就会影响到对位精度,本文提出了一种利用SUSAN算子实现中心位置自动选取的方法。通过实践分析表明该方法能够较好的提升贴合对位的精度。     

步进扫描投影光刻机工件台和掩模台的进展

着重介绍了当前国外步进扫描投影光刻机的工件台和掩模台的发展状况，并对套刻精度和整机精度进行了分析。     

用于光刻装置的多光栅标记对准系统

提出了一种用于光刻装置的Si片-工件台对准系统。该对准系统采用多光栅对准标记,标记的每个方向有序排列着四个子光栅。对准时,单波长对准光束照射在标记上,各级衍射光以不同的衍射角反射出。通过空间滤波器,零级和高级衍射光被滤除,而±1级衍射光被保留并相干涉成像在参考光栅的表面。两个较大周期子光栅的对准信号用于对准标记的捕获和粗对准,两个较小周期子光栅的对准信号用于获得粗对准基础上的精确对准。由于该对准系统无须采用楔板组,与ATHENA对准技术相比,降低了制造成本,提高了工程的可实现性。     

采用晶圆传送机器人的晶圆预对准方法

针对传统的晶圆预对准控制系统成本高和体积大的不足，设计了基于晶圆传送机器人的晶圆预对准装置，并提出了高效、高精度的晶圆圆心和缺口定位算法。采用交换吸附的方式通过预对准装置一维旋转和晶圆传送机器人空间平移实现晶圆预对准。误差分析及预对准实验研究结果表明，晶圆圆心的定位精度＜50 ，预对准时间为10 s，满足设计要求。     

On designing an isotropic fiducial mark

The Crame/spl acute/r-Rao lower bound (CRLB) of image registration error using an isotropic fiducial mark is derived. The derived CRLB is a function of the intensity profile of the fiducial mark. Following the development of the CRLB, a new method for designing an isotropic fiducial mark, suitable for digital image registration, is presented. A parameterization method of the fiducial intensity profile is introduced which guarantees no aliasing effect when the fiducial mark is digitized with the proper sampling rate. A method for computing the fiducial intensity profile, based on minimization of the CRLB registration error, and subject to certain practical constraints, is developed. For imaging systems with a significant low-pass effect, it is proposed to pre-emphasize the high frequency components of the fiducial mark by converting the designed gray-scale fiducial marks into binary fiducial marks. Experimental results show that the designed fiducial mark can provide very accurate registration results and that the registration accuracy is independent of its location.