X射线光刻对准系统图像增强技术和对准标记研究

作为微细加工技术之一的高分辨率光刻技术--同步辐射X射线光刻(XRL)可应用于100nm及100nm节点以下分辨率光刻,高精度对准技术对XRL至关重要,直接影响到后续器件的生产质量。目前国内的XRL对准系统主要采用CCD相机和显微物镜采集图像,经过计算机图像处理程序进行自动对准;图像边缘分辨是图像处理部分的关键,直接决定了对准精度。针对3种不同的图像边缘增强方法进行了掩模和硅片识别精度以及对准精度的研究,并且初步设计了几种对准标记。     

高精度图形曝光机及其在大规模集成电路上的应用

微细图形加工技术是获得集成电路高度集成化的基本条件,其中将图形对准光刻,即所谓的直线对准器作用很大。接触曝光方法由于图形的复印精度高而且设备价廉的原因,在历来的 IC 制作上得到广泛地采用。然而,从 IC 发展到大规模集成电路,随着高度集成化和图形精度进一步的提高,就出现了许多的问题。首先是片子与掩模贴紧而产生的损伤,导致掩模的磨损及成品率下降,集成度越高,问题越大。其次的问题是对准精度不高。对准时,由于片子与掩模必须距离20微米,不能同时清楚地观察到两者,为了进行曝光贴紧时就产生横向误差。另外,由于片子凹凸不平以及灰尘的影响,要获得     

分步重复硅片成像

本文叙述了步进光刻机在菲利浦研究实验室的最新进展中,该实验室已制成一种用于VLSI生产的高分辩率、高生产率、全自动化的分步重复硅片成像设备。本文着重於自动对准和高分辩率成像。自动对准系统是以间隙栅为基础的,其对准精度优于±0.1微米。它的对准时间短并且适应生产的需要,如片子自动进给。成像装置是一个受衍射限定的5倍缩小镜头,该透镜作过两个波长校正,其数值孔径为0.3,视场直径14毫米。此外本文还给出了硅片的分辩率和对准结果。     

图形识别与自动精密对准技术

对于微光刻领域来说,由于对准误羞和组合套刻特性正在变得愈加重要,自动对准技术以很高的成品率和相应的生产效率从根本上适应了这种局面。本文叙述了一种设计来用于(但不是局限用于)投影光刻机的自动对准系统。为了实现自动对准的目的,我们采用了一个光导摄象管来检测掩摸和片子上特殊标记的投影图像。电视信号由一台微处理机进行处理,从而通过图形识别的运算来确定对准标记的位置并进行必要的对准校正。本系统从概念上十分相似算符对准,但给出了更高的对准精度和更加适应的性能。最后讨论了计算原理和实际性能。     

对ZGK-50型自动对准投影光刻机自动对准系统电气最佳状态的讨论

河北半导体研究所与清华大学联合研制了我国第一台自动对准投影光刻机—ZGK-50型.其自动对准精度为±0.25μm,套刻精度为±1μm,这是对我国半导体工业的一个贡献.本文仅对ZGK-50的自动对准系统电气部分中两个重要问题作了比较深入的分析.其一是如何取出一个稳定的,并能灵敏地反应工作台位置的最佳对准信号,其二是利用功能化简法将逻辑控制电路化简到最简式.     

干涉空间相位光刻对准方法研究

介绍了一种适合高分辨力接近/接触式光刻的新型纳米级光刻对准方法。简要阐述了该对准方法的基本原理,探讨了应用该对准方法的光学结构设计,提出了照明光路与干涉条纹捕获光路的垂直设计,采用单色非曝光光源远心照明方式并外加补偿光路的结构设计。在软件处理方面,提出采用九点四线曲面拟合面阵CCD细分方法及最小二乘曲线拟合定位方法,实现光刻对准精度的进一步提高。该光刻对准方法能够克服现有对准技术的诸多缺陷,具有纳米级对准精度,能够满足纳米光刻的对准需求。     

一种提高捷联惯导系统静态初始对准精度的方法

针对目前提高捷联惯导系统自对准精度难度大这一情况,在建立SINS静基座初始对准的误差方程的基础上,通过对影响对准精度的误差因素进行分析,提出了一种在载体内部安装高精度自主寻北装置的方法,该方法可有效地提高初始对准精度。     

对PLA-501F光刻机维修的粗浅体会

<正>光刻机是大规模集成电路生产中的关键设备,光刻过程中能否快速、精确地对准是光刻机主要性能之一。随着集成电路集成度的提高,光刻线条也愈来愈细。因此,对光刻机的对准精度要求也就越来越高。 笔者多年来一直从事半导体设备维修工作,从中观察和体会到,要想进一步提高光刻的成品率和生产效率,快速准确对准是非常重要的,而预对准的精度则是保证快速对准的前提。我们公司八六年初从日本Canon公司引进的PLA—501F光刻机,至今性能一直很稳定,使用情况良好。但是在维护和     

纳米光刻对准方法及其原理

对准技术对光刻分辨力的提高有着重要作用。45nm节点以下的光刻技术如纳米压印等,对相应的对准技术提出了更高的要求。对光刻技术发展以来主要用于接近接触式和纳米压印光刻的对准技术做总结分类,为高精度的纳米级光刻对准技术提供理论研究基础和方向。经过分析,从原理上将对准技术分为几何成像对准、波带片对准、干涉光强度对准、外差干涉对准及莫尔条纹等五种对准方法。最后结论得出基于条纹空间相位的对准方法具有最好的抗干扰能力且理论上能达到最高的对准精度,而其他基于光强的对准方法的精度更易受到工艺涂层的影响。因此,基于干涉条纹空间相位对准的方法在纳米级光刻对准中具有很好的理论前景。     

亚半微米投影光刻的自动对准技术

主要介绍了国外用于生产型亚半微米分步投影曝光机的几种自动对准技术。通过分析对比，指出了相位光栅自动对准技术是我所研制下一代分步曝光机最具吸引力的方案。     

采用逐场调平和总体对准技术的0.54NAi线片子步进机

ｉ线片子步进机正在逐渐成为主流的加工设备，用于实现亚半微米电路图形的转印。因此它就成为批量生产１６Ｍ位ＤＲＡＭ器件，且有可能成为在远紫外设备未引入生产线之前的第一代６４Ｍ位ＤＲＡＭ器件制造的必然选择。然而对于亚半微米的分辨率，就必须具有大数值孔径和大视场的透镜。本文主要介绍了新一代家族的片子步进机。该机采用了一种新设计的机架和模块式结构，它可以接纳同一家族的大视场ｉ线镜头和远紫外镜头。最后叙述了０５４ＮＡ和２５５ｍｍ象场直径的镜头。为克服片子加工中可能出现的焦深问题，设计引入了逐场调平技术，从而保证了使所有象场均处于最佳焦面。用这种选择所面临的问题就是工作台步进和片子工作台灵活调平时对准精度将受到影响。本文介绍的步进机设计思想是为了出片率不受影响，因而在逐场调平后的对准中未采用逐场对准。为此设计了一种新的计量系统并改进了对准精度，从而使总体对准方式的最终套刻精度达到了８５ｎｍ以下，并实现了每小时处理８０枚１５０ｍｍ（６英寸）圆片的生产效率和１级以上的局部环境控制，达到了加工２００ｍｍ（８英寸）圆片的环境净化要求     

日本共同研研制使用远紫外光的反射投影型曝光装置

超大規模集成技术研究组合共同研究所与卡诺公司共同研制了使用远紫外光的反射投影型露光装置。予计卡诺公司从今年秋天可开始投入市场。该装置的分辨率为1μm。对5英寸的片子每小时可曝光60片。采用自动对准机构,其精度为0.3μm,焦深为±4μm。     

高精度光刻机及其在大规模集成电路上的应用

微细图形加工技术是集成电路向高集成化发展的关键,其中图形曝光对准是很主要的。由于接触式光刻机的精度高、设备造价低,所以在集成电路制造中被广泛采用。但是,随着大规模集成电路不断向高集成化、微细化发展又出现了各种问题。第一是由于掩模和片子接触会产生伤痕。这样会引起掩模量消耗量大及成品率降低的问题,随着集成度的增大问题就愈来愈突出。其次是对准精度不高。这是因为对准时掩模和片子必须离开20微米左右,无法对二者同时清晰观     

基于MPF的惯性导航系统快速对准技术

针对目前应用于惯性导航系统初始对准中的扩展卡尔曼滤波存在对准精度低、时间长的缺点,提出一种基于模型预测滤波的快速对准技术。该方法将惯性器件测量误差视为模型误差使用MPF进行实时预测,并以此来修正惯性导航系统的平台误差角。这样,MPF不仅有效提高了平台误差角的估计精度,而且降低了系统状态变量的维数,大大缩短了初始对准时间。仿真结果表明,MPF在平台对准精度和快速性方面均明显优于EKF,初时对准时间仅是EKF的10%,而对准精度却高于EKF。     

光刻机自动对准工作台控制系统设计

光刻机自动对准工作台是光刻机的核心执行功能部件,直接影响着光刻机找平、锁紧、微分离、自动对准执行等关键功能动作;结构设计紧凑精巧,包含复杂气动控制和高速、精密运动控制。运动控制的精度决定着对准精度,目前接触接近式掩模光刻机的对准精度达到0.5μm,因此工作台运动控制的精度应小于0.5μm。     

电子束制版自动对准控制和校正量计算程序的设计

在用电子束曝光系统制造大规模集成电路工艺中,电子束场的线性与非线性畸变对曝光系统的对准精度有着很大影响。本文介绍的计算机软件是专为校正电子束场的线性畸变而设计的。文中叙述了电子束自动对准的必要性、对准原理、数学公式及程序的特点。实验结果表明,本程序设计原理正确,为今后用电子束曝光系统制版实现自动对准提供了理论依据。     

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。     

平面三座标光电自动对准系统

在现代电子工业中,随着超精细结构加工水平的发展,线宽为微米甚至亚微米的几何图形的制作已逐渐进入工业实用阶段,因此,对光刻时套准精度也就相应提出更高要求,例如光刻最细线宽为1微米,对准精度则不应低于±0.2～±0.25微米,目前所用常规光学对准系统,由于最终受人眼功能的限制,难以保证上述要求。本文介绍的两种光电对准系统,可分为对轮廓成象和反射目标进行自动对准,精度均优于±0.25微米,并已用于投影光刻机中代替人眼对准,这一原理同样也能用于其他超精细加工中的检测和瞄准。     

提高自动对准信号放大倍率的技术措施

本文阐明信号放大倍率与图像识别法自动对准精度之间的内在联系，分析指出提高放大倍率的技术难点和解决办法，给出了满足０．１５μｍ自动对准精度的信号提取方案及实验结果。     

电光调制技术在光刻对准中的应用

介绍了投影光刻机离轴对准系统的结构和相位探测的原理，详细讨论了电光相位调制技术抑制杂散光的机理，并分析比较了有无杂散光对光刻对准精度的影响。结果表明，使用电光调制技术可有效提高投影光刻的对准精度。