光刻对准中掩模光栅标记成像标定方法

双光栅叠栅条纹对准方法具有精度高、可靠性强等特点,适用于接近接触式光刻。为了实现高精度测量,实际应用中要求掩模光栅标记与硅片光栅标记高度平行。掩模光栅标记在CCD中成像通常存在一定的倾斜角。由此,在已提出的相位斜率倾斜条纹标定方法上,提出了一种改进方法。该方法充分利用掩模光栅45°和135°两个方向的相位信息标定CCD的成像位置,以实现掩模光栅条纹的标定。对比两种方法分析表明,改进后的方法具有倾角测量范围大、抗噪性强、精度高等优点,理论极限精度优于0.001°量级。     

一种适用于数字微镜无掩模光刻的图形拼接方法

针对数字投影光刻技术大面积图形曝光的需求,提出了一种基于灰度模板调制的图形拼接方法,包括图形分割、模板设计、子图形灰度调制、子图形曝光4个步骤。图形曝光前,需要将曝光图形分割为多帧大小为1024pixel×768pixel的多个子图形,然后每个子图形与对应模板相乘,实现曝光子图形的预处理。基于数字微镜(DMD)对灰度图形的调制原理,设计了可行的边界灰度调制模板。给出了图形分割的基本方法以及模板设计的原则。计算机仿真实验展示了图形拼接的过程。实验结果表明,该方法能较好地解决大面积图形曝光存在的拼接问题,改善了图形刻蚀的质量。     

基于数字微镜的无掩模数字光刻系统的研制

研究了一种基于数字微镜的无掩模光刻系统.利用数字微镜输出的高精度数字掩模,结合高质量的高倍精缩投影光学系统,理论上完全可实现亚微米级衍射微光学元件的制作.该文从照明系统、数字微镜芯片、精缩物镜设计等方面进行了系统总体设计.利用该系统成功制作了5×5达曼光栅、8台阶闪耀光栅和8台阶菲涅耳透镜,进一步论证了该系统的可行性.     

无掩模光刻技术的前景

介绍了无掩模光刻技术的现状、存在的问题和前景展望;说明了无掩模光刻技术的最大优点即是降低掩模成本;同时还介绍了电子束光刻技术及其改进。     

无掩模光刻技术研究

介绍了无掩模光刻技术的现状和存在的问题,并对几种常见的无掩模光刻技术进行了详细的对比分析.研究表明,扫描电子束光刻具有极高的分辨率,但是生产效率较低;波带片阵列光刻技术已经在理论和实验上取得了广泛的成果,在保持无掩模光刻技术高分辨力的同时,对电子束的低效率将是一种补充,是一种很有潜力的用于制作掩模版的光刻技术.     

DMD无掩模光刻机主控软件系统的设计

根据无掩模光刻机的整体结构和工作流程,开发了一款适用于DMD无掩模光刻机的曝光软件。对系统进行了整合,运用开发环境VS2010实现了各个独立的模块的设计。通过串口通信的方式与下位机建立连接,实现对工件台的控制;依托Access2007创建数据库,管理曝光数据及工艺文件;采用图像处理算法和坐标转换技术,实现了曝光过程中的实时自动调焦和套刻对准功能,具有良好的人机交互界面。实验结果表明,软件界面设计友好,上、下位机数据传输稳定,能对工艺文件和曝光实验数据进行管理;上位机软件实现的自动调焦和自动对准功能具有很好的稳定性和可靠性。     

光刻对准技术研究进展

回顾了光刻对准技术的发展功能,对各种对准方法的原理和特点进行了分析和评价,介绍了几种典型主流光刻对准系统结构形式,并对光刻对准技术前景进行了描述与展望。     

基于DMD的步进式无掩模数字曝光方法及装置

随着器件特征尺寸的继续缩小,所需掩模的成本呈直线上升态势,为降低掩模成本,无掩模光刻技术成为人们研究的热点.介绍了一种基于DMD的步进式无掩模数字曝光方法,并对用于实现该曝光方法装置的设计方案和具体实现进行了论述与分析.最后利用厚的光刻胶进行曝光工艺实验,实验结果表明,本装置可以实现亚微米级线条的刻蚀,较高的侧壁陡度,线条拼接结果良好,可以实现大面积数字式曝光.     

基于 DMD 的步进式无掩模数字曝光方法及装置

随着器件特征尺寸的继续缩小,所需掩模的成本呈直线上升态势,为降低掩模成本,无掩模光刻技术成为人们研究的热点。介绍了一种基于DMD的步进式无掩模数字曝光方法,并对用于实现该曝光方法装置的设计方案和具体实现进行了论述与分析。最后利用厚的光刻胶进行曝光工艺实验,实验结果表明,本装置可以实现亚微米级线条的刻蚀,较高的侧壁陡度,线条拼接结果良好,可以实现大面积数字式曝光。     

无掩模激光干涉光刻技术研究

介绍了一种不用掩模的光刻技术———激光干涉光刻技术的基本原理,给出了干涉光刻技术的主要特点及一些可能的应用,并对实验系统和初步实验结果进行了分析。研究表明,激光干涉光刻具有大视场和分辨率高和视场宽等优点。     

底面对准曝光中的对准技术研究

主要论述了底面对准光刻机的对准原理、工作台结构以及对准标记的形式和尺寸的选择。     

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。     

衍射光学元件在无掩模光刻中的应用

描述了波带片/多孔透镜阵列无掩模光刻方法,着重介绍了波带片的几何结构特点和衍射聚焦特性,研究了影响光刻分辨率的因素和使用位相型波带片代替振幅型波带片提高衍射效率的设计方法,讨论了高级衍射焦点对波带片的光刻对比度的影响及消除措施,表明了波带片光刻有光刻对比度和高光刻分辨率受限于最小结构尺寸两个技术难点。对比介绍了多孔透镜的结构和衍射聚焦原理,论述了利用多孔透镜抑制高级衍射焦点和焦平面上次级大的特性,可以提高光刻对比度、提高光刻分辨率、克服波带片受限于最小结构尺寸的缺点。     

基于等效叠栅的反射式光刻对准模型研究

针对接近接触式光刻技术的特点,提出了一种实用的反射式光刻对准方案。方案采用差动叠栅条纹对准技术,以叠栅条纹相位作为对准信号的载体。在掩模和硅片上分别设计两组位置相反、周期接近的光栅对准标记。电荷耦合器件(CCD)成像系统接收叠栅条纹图像,采用傅里叶变换提取叠栅条纹相位,得到掩模与硅片的相对位置关系。设计的标记可同时探测横纵方向的对准偏差。给出了合理的光路设计方案,详细分析了整个系统对准的内在机制,建立了可行的数学模型。研究表明,当对准偏差小于1pixel时,最大误差低于0.002pixel。与透射式光路对比,该方案更具有实用性,满足实际对准的要求。     

数字灰度投影光刻技术

随着MEMS和MOEMS技术的发展和器件制作对低成本、灵活、高效的需求,数字灰度无掩模光刻技术已成为人们研究的热点。介绍了一种基于数字微镜器件(DMD)的无掩模数字灰度投影光刻技术,结合电寻址数字微镜阵列的工作方式,分析了DMD的灰度调制机理和投影成像特性;阐述了DMD微镜结构与投影系统的倍数、数值孔径的关系;设计了投影光刻系统,并进行了分辨力和三维面形的曝光实验。实验结果表明,数字灰度投影光刻技术灵活、方便,尤其在三维浮雕微结构的制作方面,可实现光刻灰度的数字化调制,表面粗糙度可达0.1μm。     

数字光刻系统的IC版图数据接口算法的研究

针对基于数字微镜阵列(DMD)的数字无掩模光刻系统,提出了一种新型IC版图数据接口转化算法,建立了版图数据到曝光数据的转化接口.该接口根据数字光刻系统的需求,以IC版图中工艺层为单位,在保证曝光精度的前提下,可以自动将高精度的IC版图数据转化为与DMD同像素结构的灰度数据.接口兼容GDSⅡ和CIF两种工业标准的IC版图数据,接口算法可以处理这两种IC版图数据中出现的所有基本图素.同时,利用矢量几何计算的方法,成功地解决了自交、重叠等特殊图素或以特殊方式组合图形的转换问题.实验证明,本接口算法具有低复杂度、高精度、高效率的特点,可以作为数字无掩模光刻系统有效的IC版图数据处理通道,对大规模集成电路的制作具有现实意义.     

Novel Nano-scale Overlay Alignment Method for Room-temperature Imprint Lithography

A novel nano-scale alignment technique based on Moiré signal for room-temperature imprint lithography in the submicron realm is proposed. The Moiré signals generated by a pair of quadruple gratings on two templates respectively are optically projected onto a photodetector array, then the detected Moiré signals are used to estimate the alignment errors in x and y directions. The experiment result indicates that complex differential Moiré signal is sensitive to relative displacement of the pair of marks than each single Moiré signal, and the alignment resolutions obtained in x and y directions are ±20nm(3σ) and ±24nm(3σ). They can meet the requirement of alignment accuracy for submicron imprint lithography.     

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。