通過調(diào)整曝光鏡頭改善產(chǎn)品線寬均勻度的研究.pdf

1、自問世以來的半個(gè)多世紀(jì),微電子和集成電路技術(shù)可謂發(fā)展神速,其中光刻技術(shù)的發(fā)展起到了重要推動作用。而作為光刻技術(shù)發(fā)展的重要指標(biāo),不斷縮小的關(guān)鍵尺寸則對如何改善產(chǎn)品線寬均勻度(Critical Dimension Uniformity,CDU)等關(guān)鍵參數(shù)提出了更高的要求。光刻機(jī)焦平面偏差(Total Focus Deviation,TFD)精度就與產(chǎn)品線寬均勻度CDU的好壞有著緊密聯(lián)系,甚至?xí)绊懙疆a(chǎn)品的最小線寬。因此通過提高光刻機(jī)鏡頭的T

2、FD精度,可以達(dá)到改善產(chǎn)品線寬均勻度CDU,提高良率的目的。
　　本文首先對光刻機(jī)曝光鏡頭焦平面偏差(TFD)精度的作用原理進(jìn)行研究,通過學(xué)習(xí)焦平面偏差(TFD)精度與有效焦深(Depth of Focus,DOF)之間的相互關(guān)系,探索改善焦平面偏差精度的方法,并加以實(shí)施。TFD精度直接影響曝光鏡頭的有效焦深(Depth of Focus,DOF),是實(shí)現(xiàn)最小單元尺寸的前提條件。在實(shí)際應(yīng)用中,如果光刻工藝中的焦平面偏差精度超過誤差

3、容忍度,很可能會造成偏離焦平面(Defocus)曝光使 CDU無法保證,進(jìn)而影響產(chǎn)品良率。焦平面偏差產(chǎn)生的原因有多種形式,其中包括光源均勻度、鏡頭透光均勻性、折射率變化等,而不同的誤差形式都會對曝光時(shí)焦平面偏差精度造成不同的影響。
　　其次基于光刻工藝基本原理,研究了影響光刻機(jī)焦平面偏差精度的主要因素。通過對傳統(tǒng)方法與利用調(diào)整曝光鏡頭改善CDU這一方法的比較,分析闡述了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn),論證了本課題所述方法的可行性與必要性。幾種常

4、見的改善措施如:一、可以提高視場尺寸(Field Size,Shot)之內(nèi)的光線均勻度,這個(gè)可以通過調(diào)整光源位置實(shí)現(xiàn),情況比較嚴(yán)重的必須更換光學(xué)補(bǔ)償鏡片才能改善。當(dāng)然費(fèi)用會很昂貴。二、給曝光鏡頭做物理清潔,甚至更換鏡頭組件。同樣費(fèi)用也非常昂貴,難以實(shí)施。本課題所探討的方法(方法三)是在不更換光學(xué)部件的前提下,優(yōu)化鏡片間的相對高度和鏡面傾角,調(diào)整光線折射角度,補(bǔ)償圖像扭曲、圖像失真。論文最后通過分析特定實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù),得到的CDU結(jié)果