曝光工艺

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光刻工艺步骤介绍

光刻工艺步骤介绍
方式: 烘箱对流加热 红外线辐射加热 热板传导加热
A
12
影响胶膜因素:
一 涂胶腔排风量的大小直接影响着胶膜的均匀性; 二 硅片吸盘的水平度、同心度以及真空度都会影响胶
膜的均匀性; 三 胶盘的形状应能有效的防止光刻胶在高速旋转时出
现的“回溅”; 四 涂胶的工作环境,如湿度、温度、洁净度等均会影
响胶膜的质量。
去 边 ( EBR ) 喷管
圆片
吸盘
A 图 正面去边,胶的边缘比较规则。
胶层
胶层 圆片
吸盘 B图背面去边,胶的边缘呈锯齿状。 去边(EBR)喷

加速旋转
圆片 吸盘
A
胶 层 圆 片 吸盘
11
涂胶后烘
目的: 提高光刻胶与衬底(圆片)的粘附力及胶膜的抗机 械磨擦能力。
作用: 充分的前烘可以改善胶膜的粘附性与抗刻蚀性。
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
A
4
光刻工艺步骤实例-N-WELL层曝光
•N-Well Exposure
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
A
5
光刻工艺步骤实例-N-WELL层次显影
•N-Well Developing
PR Si3N4
N-Si Si(P)
A
SiO2
6
光刻工艺步骤实例-N-WELL的形成
圆片低速渐静止或静止
喷显影液
圆片轻转(依靠圆片表面张力显影液在圆片表面停留一段时间)
较高速旋转(甩去圆片表面的显影液)
喷水旋转
加速旋转(甩干)
停止旋转并取片
显影后烘(坚膜)
圆片送回片架显影工艺完成

光刻工艺中的曝光技术比较

光刻工艺中的曝光技术比较
2 传统光学曝光技术
传统光 学 曝 光 是 指 以 紫 外 光 (波 长 为 012 ~ 014μm )或者远紫外光来实现的曝光工艺 。传统光学 曝光有两种基本方式 :阴影式曝光 ( shadow p rinting)和 投影式曝光 (p rojection p rinting) 。
光刻据其使用感光胶的特性分为正性光刻和负 性光刻两种基本工艺类型 。正性光刻采用正感光胶 , 曝光后的区域变得很易在显影液里融化 ,在显影过程 中被从基片上除去 ,把与掩膜上相同的图形复制到硅
片上 ;反之 ,负性光刻是把掩膜上相反的图形复制到
硅片表面 。它们的曝光过程如图 1所示 。
无论哪种光刻类型 ,光刻技术的工艺流程一般都
132
综 述
现代制造工程 2008年第 12期
明 ,掩膜是在低原子序数材料膜上覆盖高原子序数材 料层组成 ,图形制作在高原子序数材料上 ,掩膜是 4 倍放大 ,用格栅 支撑 。低 原子 序数 的 膜 , 电 子 散 射 弱 ,散射角度小 ; 高原子序数的图形层 ,电子散射 强 ,散射角度大 ,在投影光学装置的背焦面上有光 阑 ,小散射角度电子通过光阑 ,在片子上形成缩小 4倍的图像 ,再经过工作台步进实现大面积曝光 。 SCAL PEL 的优点是分辨率高 、焦深长 、不 需要邻 近 效应校正和生产率高 ,它没有极紫外光系统中昂贵 的光学系统 ,也不需要 X光的高成本光源 ,而且掩 膜成本比其 他方 法要 低 。随着 器 件 和 集 成 电 路 的 尺寸缩小 ,器件尺寸小于 100 nm 时 ,电子束就会成 为较成熟的 曝光 技术 。在 超大 规 模 集 成 电 路 生 产 中 ,采用电子束曝光和关系曝光相结合的混合曝光 技术是一种经济高效的方法 ,采用电子束曝光制作 集成电路的关键部分 ,而用关系曝光技术制作其余 部分 ,就可以制作超大规模的集成电路 。

光刻双重曝光的原理

光刻双重曝光的原理

光刻双重曝光的原理光刻双重曝光是一种在光刻工艺中常用的技术,它通过两次曝光的方式,将图案转移到光刻胶上,从而实现对器件结构的精确定义。

本文将介绍光刻双重曝光的原理与应用。

光刻技术是一种微电子工艺中常用的加工技术,它通过使用光刻胶和光刻机,将设计好的图案转移到半导体材料上,从而形成各种器件和电路结构。

而光刻双重曝光则是在普通的光刻工艺基础上进行的一种改进和优化。

光刻双重曝光的原理可以简单地概括为:在光刻过程中,通过两次曝光的方式,将两个不同的图案叠加在同一块光刻胶上。

首先,在第一次曝光中,使用一个掩膜板,将第一个图案转移到光刻胶上。

然后,在第二次曝光中,再次使用一个掩膜板,将第二个图案转移到同一块光刻胶上。

最后,经过显影等后续处理,即可得到两个图案的叠加效果。

光刻双重曝光的优势在于它可以实现更高的分辨率和更复杂的器件结构。

在传统的光刻工艺中,由于受到光的衍射限制,难以实现很小的特征尺寸和高分辨率。

而通过双重曝光,可以将两个不同的图案叠加,从而实现更小的特征尺寸和更高的分辨率。

此外,光刻双重曝光还可以用于制造更复杂的器件结构,如光学波导和微透镜等。

在实际应用中,光刻双重曝光需要仔细设计和控制曝光参数。

首先,在选择两个图案时,需要考虑它们的特征尺寸和形状,以及它们之间的空间关系。

其次,在进行曝光时,需要根据两个图案的特点和要求,选择合适的曝光能量和曝光时间。

最后,在后续的显影和退火等处理中,也需要进行精确的控制,以保证最终得到的图案质量。

除了光刻双重曝光,还有其他一些改进和优化的光刻技术,如多重曝光、相位掩膜和折射率调制等。

这些技术都可以通过不同的方式,来提高光刻的分辨率和器件结构的复杂性。

然而,每种技术都有其自身的特点和适用范围,在具体应用时需要根据实际情况进行选择。

总结起来,光刻双重曝光是一种在光刻工艺中常用的技术,它通过两次曝光的方式,将两个不同的图案叠加在同一块光刻胶上。

通过这种方式,可以实现更高的分辨率和更复杂的器件结构。

芯片多重曝光技术

芯片多重曝光技术

芯片多重曝光技术芯片多重曝光技术是一种在芯片制造过程中应用的先进技术,旨在提高芯片的性能和可靠性。

本文将从多个角度介绍芯片多重曝光技术的原理、应用和优势。

一、芯片多重曝光技术的原理芯片多重曝光技术是通过在制造芯片的过程中,对同一个区域进行多次曝光,以达到更高的精度和性能要求。

具体来说,该技术利用光刻工艺中的掩膜来进行曝光,通过多次曝光将不同的图形叠加在一起,形成更加复杂和精细的芯片结构。

这种多重曝光技术可以实现更小的特征尺寸和更高的集成度,提高芯片的性能和可靠性。

芯片多重曝光技术在各个领域都有广泛的应用,特别是在集成电路和光电子器件制造中。

在集成电路制造中,芯片多重曝光技术可以实现更高的集成度和更小的特征尺寸,提高芯片的性能和功耗。

在光电子器件制造中,芯片多重曝光技术可以实现更高的光学分辨率和更高的能量转换效率,提高器件的性能和稳定性。

三、芯片多重曝光技术的优势芯片多重曝光技术相比传统的曝光技术具有以下几个优势:1. 更高的精度:通过多次曝光叠加,可以实现更高的精度和更小的特征尺寸,提高芯片的性能和可靠性。

2. 更高的集成度:多重曝光技术可以实现更高的集成度,将更多的功能集成在一个芯片上,提高系统的整体性能。

3. 更高的效率:芯片多重曝光技术可以同时进行多次曝光,提高制造效率,降低生产成本。

4. 更好的光学性能:多重曝光技术可以实现更高的光学分辨率和更高的能量转换效率,提高光电子器件的性能和稳定性。

四、芯片多重曝光技术的挑战虽然芯片多重曝光技术具有很多优势,但也面临一些挑战。

首先,多重曝光技术需要更复杂的曝光设备和工艺流程,增加了制造成本和难度。

其次,多重曝光技术对光刻胶和掩膜的要求更高,需要更高质量的材料和工艺。

此外,多重曝光技术还需要更精确的曝光控制和校正算法,以确保曝光的准确性和一致性。

五、芯片多重曝光技术的发展趋势随着芯片制造工艺的不断进步,芯片多重曝光技术也在不断发展。

未来,芯片多重曝光技术可能会进一步提高曝光精度和集成度,实现更小的特征尺寸和更高的性能要求。

光刻胶的曝光原理

光刻胶的曝光原理

光刻胶的曝光原理光刻胶是光刻工艺中重要的材料之一,其作用是在硅片表面形成一层光刻胶薄膜,通过对光刻胶的曝光和显影,形成光刻图案,用于芯片的制造过程中的图案转移。

光刻胶的曝光原理是利用光的化学和物理性质对光刻胶进行打光,使光刻胶薄膜在曝光区域发生物理和化学变化,以实现对光刻胶的图案定义。

光刻胶的主要成分是一种聚合物材料,它含有光敏剂和其他添加剂。

光敏剂是光刻胶的关键成分,它在光刻过程中起到接受光能并发生化学反应的作用。

在光刻过程中,首先需要将光刻胶倒在硅片表面,并利用专用的设备对其进行均匀的旋涂,形成均匀且适当厚度的光刻胶薄膜,通常厚度在几十到几百微米之间。

接下来是曝光过程。

曝光的原理是通过控制光线的强弱、波长和曝光时间,使光线能够通过掩模上的透明区域并进入光刻胶薄膜。

光刻胶中的光敏剂在吸收光能的同时,发生物理或化学反应,产生有机物链的断裂或结构改变。

根据光刻胶中的光敏剂的不同,光刻胶的曝光方式可以分为紫外线(UV)曝光和深紫外线(DUV)曝光两种。

在UV曝光中,常用的光源是汞灯或氘灯,其辐射波长在365nm附近。

而在DUV曝光中,常用的光源是氙气低压放电灯,其辐射波长在大约200-300nm之间。

由于DUV曝光具有更短的波长,因此可以实现更高的分辨率和更小的特征尺寸。

曝光后,需要进行显影过程。

显影是通过化学溶液对光刻胶进行处理,使暴露在光线下和未暴露在光线下的光刻胶区域发生差异。

通常使用显影剂(developer)来实现这一过程。

显影剂可以将光刻胶中发生化学反应的区域溶解或去除,从而形成所需的光刻图案。

不同类型的光刻胶使用的显影剂也不同。

常见的显影剂包括酸性显影剂和碱性显影剂。

酸性显影剂常用于酸性光刻胶中,通过溶解或去除未曝光区域的光刻胶。

碱性显影剂常用于碱性光刻胶中,破坏或去除曝光区域的光刻胶。

显影剂的选择取决于光刻胶的类型和要求的图案特征。

曝光和显影是光刻工艺中非常重要的步骤。

曝光过程决定了芯片上形成的图案的精度和分辨率。

基本光刻工艺之从曝光到最终检验

基本光刻工艺之从曝光到最终检验

基本光刻工艺之从曝光到最终检验光刻工艺是制造集成电路的关键步骤之一,它的主要目的是将芯片模式图案转移到硅片上。

光刻工艺涉及许多复杂的步骤和技术,包括曝光、显影、刻蚀等。

下面将从曝光到最终检验介绍基本的光刻工艺。

在光刻工艺的第一步就是曝光。

曝光是通过使用掩膜和光刻胶将芯片模式图案转移到硅片上的过程。

首先,在掩膜上制作出图案,然后将掩膜放置到一块清洁的硅片上。

接下来,将光刻胶涂布在硅片上,确保光刻胶均匀地覆盖整个硅片。

然后,将硅片和掩膜放置在曝光机上,通过曝光机的光源照射,使光刻胶暴露在特定的光辐射下。

光刻胶的曝光时间和曝光强度取决于芯片设计的要求。

完成曝光后,接下来是显影步骤。

显影是利用化学溶液处理光刻胶,以将模式图案留在硅片上。

首先,将硅片放置在显影机中,并将显影剂溶液浸泡硅片。

显影剂能够溶解未曝光的光刻胶,从而将其去除。

曝光过的部分光刻胶则被显影剂保护,保留在硅片上。

显影时间的长短取决于光刻胶的类型和制造要求。

显影完成后,接下来是刻蚀步骤。

刻蚀是将未被保护的硅片表面层物质去除的过程。

通过使用特定的化学溶液,将硅片表面的非光刻胶部分进行刻蚀,从而得到芯片模式的形状。

刻蚀的深度和时间要根据芯片设计的要求进行调整。

最后是最终检验。

在这一步骤中,将对芯片进行各种物理、化学和电学性能测试,以确保芯片达到设计要求。

包括电路连通性测试、介电层测量、线宽和尺寸测量等。

这些测试可以确保芯片的质量和性能符合预期。

综上所述,基本光刻工艺从曝光到最终检验涉及多个步骤,包括曝光、显影、刻蚀和最终检验。

每个步骤都非常关键,需要严格的控制和精确的操作,以确保芯片的质量和性能。

光刻工艺的发展和改进使得集成电路的制造更加高效和精确。

光刻工艺是半导体制造领域中最重要的工艺之一,它的发展对整个电子行业的进步产生了深远的影响。

基本光刻工艺从曝光到最终检验的每个步骤都经过了精心设计和改进,以满足不断增长的芯片尺寸和复杂性的需求。

曝光是光刻工艺的第一步,也是最核心的步骤之一。

曝光机原理

曝光机原理

曝光机原理
曝光机是一种常用于印刷行业的设备,它的作用是将底片上的图像信息转移到
感光材料上,形成可见的图像。

曝光机的原理是利用光的作用,将图像信息投射到感光材料上,经过显影、定影等工艺步骤,最终形成印刷所需的图像。

曝光机的原理主要包括光源、反射镜、底片和感光材料等几个方面。

首先,光源是曝光机中至关重要的部件,它产生的光线经过反射镜的反射和聚焦,最终投射到底片上。

光源的选择直接影响到曝光的质量,一般来说,曝光机所使用的光源应具有均匀的光线和适当的光照强度,以确保底片上的图像信息能够完整地转移到感光材料上。

其次,反射镜的作用是将光线反射并聚焦到底片上,保证图像信息的清晰度和
准确度。

反射镜的质量和角度都会影响到光线的传播和聚焦效果,因此在曝光机的设计和制造过程中,反射镜的选择和调整都是至关重要的环节。

底片是储存图像信息的载体,它上面的图像信息经过曝光后会转移到感光材料上。

底片的质量和处理工艺会直接影响到曝光的效果,因此在曝光机的操作过程中,需要对底片进行严格的质量控制和处理流程。

感光材料是曝光机中最终形成图像的载体,它接收光线投射后的图像信息,并
通过显影、定影等工艺步骤最终形成可见的图像。

感光材料的选择和处理工艺会直接影响到最终图像的质量,因此在曝光机的操作过程中,需要对感光材料进行严格的质量控制和处理流程。

总的来说,曝光机的原理是利用光的作用,将底片上的图像信息转移到感光材
料上,形成可见的图像。

在曝光机的操作过程中,需要注意光源、反射镜、底片和感光材料等几个方面的质量控制和处理工艺,以确保最终形成的图像质量达到印刷要求。

pcb 曝光原理

pcb 曝光原理

pcb 曝光原理
PCB曝光原理是指在PCB制造过程中,通过光的照射,使悬
浮在印制电路板表面的光敏剂发生化学反应,形成一层光刻胶膜,即曝光层。

在后续工艺中,通过对曝光层的显影和蚀刻,形成所需的导电线路和电子元件图案。

曝光的过程主要包括以下几个步骤:
1. 准备工作:将PCB放置在曝光机的工作台上,清洁表面确
保无尘和污染物。

2. 对位和膜厚度调整:将已制作好的掩膜(即需要曝光的图案)与PCB对准,并调整膜的高度以确保曝光时的均匀性。

3. 曝光:通过曝光机内部的光源,发射出特定波长和强度的紫外线,照射到PCB表面上。

紫外线照射到光敏剂上,使其发
生化学反应。

非曝光区域的光敏剂保持不变,而曝光区域的光敏剂则发生聚合反应,形成胶膜。

4. 显影:将经过曝光后的PCB放入显影液中,通过显影剂的
腐蚀作用,去除未曝光区域的胶膜,暴露出底板的铜层,形成图案。

5. 蚀刻:将显影后的PCB表面放入蚀刻液中,通过蚀刻剂的
腐蚀作用,去除暴露在外的底板铜层,形成所需的电路图案。

通过以上曝光原理和工艺步骤,PCB制造中的曝光环节能够
准确地将设计图案转移到PCB表面,形成需要的导电线路和元件图案。

这是PCB制造过程中关键的一个步骤,对于保证电路质量和稳定性起着重要的作用。

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NIKON 工艺一、 对位概述对光刻而言,其最重要的工艺控制项有两个,其一是条宽控制,其二是对位控制。

随着产品特征尺寸的越来越小, 条宽和对位控制的要求也越来越高。

目前 0.5um 的产品, 条宽的要求一般是不超过中心值的 10%,即条宽在 0.5±0.05um 之间变化;对位则根据 不同的层次有不同的要求,一般而言,在多晶和孔光刻时对位的要求最高,特别是在孔 光刻时,由于孔分为有源区和多晶上的孔,对位的要求更高,部分产品多晶上孔的对位 偏差甚至要求小于 0.14um。

在现在的 IC 电路制造过程中,一个完整的芯片一般都要经过十几到二十几次的光 刻,在这么多次光刻中,除了第一次光刻以外,其余层次的光刻在曝光前都要将该层次 的图形与以前层次留下的图形对准。

对位的过程存在于上版和圆片曝光的过程中,其目 的是将光刻版上的图形最大精度的覆盖到圆片上已存在的图形上。

它包括了以下几部 分:光刻版对位系统、圆片对位系统(又包括 LSA、FIA 等) 。

对于 NIKON 的步进重复 曝光机(Step & Repeat)而言,对位其实也就是定位,它实际上不是用圆片上的图形与 掩膜版上的图形直接对准来对位的,而是彼此独立的,即,确定掩膜版的位置是一个独 立的过程,确定圆片的位置又是另一个独立的过程。

它的对位原理是,在曝光台上有一 基准标记, 可以把它看作是定位用坐标系的原点, 所有其它的位置都相对该点来确定的。

分别将掩膜版和圆片与该基准标记对准就可确定它们的位置。

在确定了两者的位置后, 掩膜版上的图形转移到圆片上就是对准的。

光刻版对位系统略。

圆片对位系统圆片对位系统中,根据特定的应用或为解决依赖于圆片工艺(如铝层)而产生的对 位错误,发展了各种各样对位系统:LSA、LIA、FIA。

这里先作一个比较:这三种方式 的最大差异是处理对位过程中遇到问题的侧重点不同,特别是在铝上,高温溅射的铝在填充对位标记的台阶时,由于铝表面构造粗糙和铝对对位标记的填充不对称等原因,对 位的精度往往要比其它层次差很多。

铝表面的粗糙可归因于金属晶粒太大,较大的铝结 晶可以干扰到 LSA 对位标记的衍射作用,使识别信号无法跟噪音信号分开;铝工艺步 骤中的阴影可导致对位标记的形貌变形,产生不对称的对位标记,不同的阴影会对对位 产生不同的影响,于是,随机的对位错误使出现了。

这种对位的错误在表现上常常是从 圆片的中心按一定比例关系呈辐射状向圆片边缘形成的。

这三种对位方式各有侧重的解 决了上述问题。

目前我公司光刻的曝光设备上,用到的圆片对位方式只有两种,分别为 LSA、FIA, 这是它们对对位标记的形貌的要求:LSA 对位标记的一般形貌一、 LSA 方式FIA 对位标记的一般形貌1、概要 LSA 是 Laser Step Alignment 的缩写,它是一个暗场下的衍射光或散射光的侦测系 统。

对位激光光束相干性的特点,决定了这种对位系统的高灵敏度及高识别能力,它适 合于大多数的层次。

但在铝层,在结晶颗粒比较大的时候,精确性会受到限制。

在 EGA (增强全局对位)对位技术里,虽然这种结晶颗粒产生的随机错误的影响可随对位点的 数量增加而得到一定的改善;但由于激光束的相干性是固有的,因此,对位标记的非对 称性引起的对位错误在 EGA 中是得不到改善的。

在每一个 LSA 标记进行对位时,模拟信号被不断的转换成数字信号,同时 Stage 干 涉仪以一定的采样频率(每 0.01um 一次)将数字信号及 Stage 的坐标同步储存在存储器 中。

该过程将不断重复,直至读完一个完整的信号波型。

存储起来的这些信息将由高速 的数字信号处理器(DSP)进行处理,计算出每一个对位标记的坐标。

2、LSA 测量原理及方法第 2 页 共 16 页由 He-Ne 激光器发出的激光被分光镜分割成 X、Y 方向分开的狭长的两束光斑,每 束光经安装在光刻版下方的反光镜所折射,穿过透镜照到圆片上。

当激光照射到如上图所示的光栅形状的 LSA 标记上时,在标记的侧壁处,将发生 衍射和散射。

衍射光和散射光将沿原入射光的光路返回,在返回的路上,部分光被分光 镜反射到传感器上。

在每个 BLOCK 内,X、Y 方向的对位标记彼此独立,因此,传感器在记录标记 X、 Y 方向的位置时也是由彼此独立的 X、Y 方向分开的两束光斑来独立完成的。

当激光在 LSA 对位标记上发生衍射时,零级光被滤光镜过滤掉,因此,传感器实 际上只是根据次极光波的光强进行光电转换,得到电信号。

当 Stage 在对位移动时,对位标记衍射和散射的光会与入射光的光斑位置相关联, 这些光在转换到数字信号时会得到一个单峰信号,根据这个信号,衍射和散射的位置便 会由固定在 Stage 上的激光干涉仪记录下来,这样,对位标记的位置便可准确确定下来。

上述的对位信号在由自动增益控制( AGC)电路增益之前,是被缓冲在前置放大器 里的,在这里,原始信号将进行最佳的偏移量、增益的调整。

我们可以通过调整前置放大器或在“ Mixed mode”中选择信号的混合比达到想要的 效果。

在原始信号调整完后,模拟信号将根据 Stage 上激光干涉仪发出的位置脉冲进行采 样,进行模数转换,以数字信号形式合成后存储到存储器中。

随着 Stage 移动对信号进行采样,标记的波形被数字化后一个接一个的存储到存储 器中,与存储器的地址相关联的便是 Stage 扫描的位置。

事实上,数据的采集是从对位标记所预计的位置之前的一个适当的地方( Xo)开始 的,扫描的范围覆盖了一个与 Xo 相关的指定距离。

接着,由高速的处理器从事接着, 由高速的处理器从事对位检测、算法处理进行波形的存储,从而对位标记的位置 Xa 就 被确定下来。

通过 CPU 版(WA-SP) ,Xa 的位置反馈给主 CPU (minicomputer) ,于是, 每个 BLOCK 内对位标记的坐标就被确定下来了(Xo+Xa) 。

. 二、 FIA 方式FIA 是 Field Image Alignment 的缩写,用于圆片对位,在 G7/I7 系列开始采用。

它 以图象方式读取圆片上的对位标记并对图象进行处理,检测标记的位置。

FIA 与 WGA、LSA 在检测圆片上对位标记的位置这一功能上并没有不同。

所不同第 3 页 共 16 页的是,WGA、LSA 的光源为 He-Ne 激光器,而 FIA 的光源为宽带的相干性差的卤素灯。

如前所述,采用激光对位系统时,标记是易发生相干的光栅形状的,它易于跟其它 标记相互区分开,具有比较高的精度,适合台阶较低的层次。

然而,由于 LSA 方式采 用的是干涉原理,在以下情况下对位的精度不好:涂胶时的胶厚不均匀或对位标记的形 状差异易引起的缩放错误,圆片表面的粗糙(如铝层)易引起随机错误等。

FIA 方式应用于克服这些不利因素。

FIA 方式主要特点有:采用了宽频非相干的光 源照明、明场成像。

FIA 方式能够减少铝层上因对位标记的非对称性引起的这种呈比例 关系的对位错误,从而提高对位的精度。

在这些层次上如采用相干光(例如 LSA 对位 方式采用的激光)照明的话,光在圆片的衬底与光刻胶之间多次的反射所产生对位标记 边缘的相干条纹,常常会错误的反映对位标记的图象,得到虚假的对位信号。

FIA 系统 是一个离轴的对位系统,在完成对位时,光路并没有通过透镜组,而是位于透镜组的旁 边。

这是由于不同波长的光波在透镜中不同的折射率引起光程差的差异,因此这种宽频 的非相干是不能通过透镜组的。

作为一种图象处理方法,FIA 的缺点是不能很好的检测 到低对比度下、低台阶差异下的对位标记。

LSA—高产出,尽可能在可以使用的层次上使用; FIA—用于粗糙平面及对位标记不对称的圆片上。

一次光刻时, 只有预对位过程, 它在圆片装入的时候发生, 用以判定圆片的平边 (缺 口位置) ,是通过机械加光电的方式来确定圆片的中心及平边的。

圆片上有一个平边, 在圆片低速旋转时,平边处发光二极管的光就可以透过,通过其背面的传感器探测光强 的变化,经光电转换后,再对电信号作适当处理,就可以将圆片的中心和平边确定出来。

恰当的定位好圆片,传输圆片到曝光台。

一次光刻时,会在圆片上留下供以后层次定位 用的对位标记。

从二次光刻起,各层次的对位是根据掩膜版文件上给定的前层次的对位标记的坐 标,通过移动圆片,相对基准标记来确定坐标,其具体过程如下: 首先,通过预对位装置,找圆片平边。

然后,圆片被传送到曝光台上,进行 Search 对位。

Search 对位确定对位标记的正确性,测量圆片在 Stage 上的位置,并调整圆片上 Y、? 对位标记的位置使它们与 Y Y X第 4 页 共 16 页?Stage 的反射镜平行。

圆片上一般设置了三个 Search 对位标记,它们在圆片上的分布如 右图。

首先,寻找 Y 和 ? 标记,根据 Y 和 ? 标记的位置,旋转圆片,使 Y 和 ? 标记与 Y Stage 的反射镜平行,定位圆片的平边。

然后,寻找 X 标记,由 Y、?、X 这三个标记, 确定出圆片的中心。

Search 对位精度一般不高,后面还要进行 g-EGA 对位以提高对位 精度,但正确的 Search 对位已能确保 g-EGA 对位找到标记。

Search 对位完成后,进行 g- EGA 对位,EGA 方法以圆片上曝光区域统计模型为基 础。

在曝光程序中,选中一定数量的管芯进行对位标记位置测量,完成测量后,根据曝 光阵列管芯的布局计算补偿值,以将预期的与实际测量的管芯的位置间偏差的均方根最 大限度地减到最小。

这样的补偿值包括:X、Y 方向的平均值;X、Y 方向的比例、旋 转、正交性。

新的曝光坐标近似的是这六个参数的线性函数。

要提高圆片的对位精度,可适当增加测量点的个数,但过多的增加测量点,在 FIA 对位时会大大增加对位的时间。

测量点的个数与圆片的对位精度存在如下图的关系:从上图可以看出,当测量点的个数较少时,每增加一个测量点,圆片的对位精度会 提高较多,但当测量点的个数超过 6 以后,简单的增加测量点已不能有效提高对位的精 度。

因而,一般在圆片上,均匀地设置 6-10 个 Block 用作 g-EGA 对位。

对位标记圆片的 Search 和 g-EGA 对位方式 LSA(Laser Step Alignment)和 FIA(Field Image Alignment)在圆片上的标记如下:第 5 页 共 16 页4 20 4 26 44 20 Search 对位的 LSA 和 FIA 标记4264(左边为 Y-θ对位标记,右边为 X 对位标记。

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