光刻机精细对准方法研究

摘要

集成电路的密集程度和性能指标按摩尔定律(Moor's Law)成几何级数快速增长，它强力推动着整个IT行业的高速发展。光刻技术在集成电路中有着举足轻重的作用，是集成电路工业的“顶梁柱”，是近代信息技术中的一项关键技术。光刻技术中有三大核心技术，其中掩模-硅片对准是光刻机的三大核心技术(物镜、对准、工件台)之一，随着光刻机技术水平的提高，特征线宽的尺寸减小到纳米级时，对光刻机对准系统提出了更高对准精度的性能指标。本论文就目前光刻机需要高精度的对准系统进行了方案的分析和设计，提出了一些可实用性的提高对准精度的方法，满足了需要高精度投影光刻机的需求，得出了一些结论具有一定的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2光刻对准技术的研究进程

1.3研究的内容和意义

第二章光刻机高精度对准系统的设计和原理

2.1光刻工艺和对准、曝光流程

2.1.1光刻工艺流程

2.1.2光刻对准方法的设计、曝光流程

2.2光学对准方法

2.3对准系统的技术路线和设计原则

2.3.1对准系统的技术路线

2.3.2对准系统设计的原则

2.4对准系统的标记设计

2.4.1对准标记

2.4.2对准标记的布局

2.5对准过程

2.5.1光刻机的坐标系

2.5.2整场对准和逐场对准

2.6小结

第三章掩模硅片自动对准误差校正算法

3.1 100NM掩模硅片自动对准模型

3.2工件台和掩模台的同步控制算法流程图

3.3硅片对准模型

3.3.1实际坐标阵列与理论坐标阵列关系

3.3.2利用最小二乘法标定坐标系系数

3.3.3硅片增强全场对准数学模型应用

3.4工件台对准模型

3.5掩模对准模型

3.6掩模硅片对准

3.7小结

第四章离轴对准光源信号调制原理及分析

4.1光信号位相调制原理

4.2调制光信号分析

4.2.1无杂散光的信号强度

4.2.2有杂散光的信号强度

4.3对准信号强度分析

4.4小结

第五章离轴精细对准光电探测方案

5.1衍射成像系统的光电探测

5.2相位探测原理

5.3位相光栅对准信号分析

5.3.1基本的对准标记光栅

5.3.2精细对准标记光栅

5.4对准信号模拟结果

5.4.1基本对准标记信号模拟结果

5.4.2精细对准标记信号模拟结果

5.5小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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致 谢