通過調整曝光鏡頭改善產品線寬均勻度的研究.pdf

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

2、FD精度,可以達到改善產品線寬均勻度CDU,提高良率的目的。
　　本文首先對光刻機曝光鏡頭焦平面偏差(TFD)精度的作用原理進行研究,通過學習焦平面偏差(TFD)精度與有效焦深(Depth of Focus,DOF)之間的相互關系,探索改善焦平面偏差精度的方法,并加以實施。TFD精度直接影響曝光鏡頭的有效焦深(Depth of Focus,DOF),是實現(xiàn)最小單元尺寸的前提條件。在實際應用中,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,進而影響產品良率。焦平面偏差產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,研究了影響光刻機焦平面偏差精度的主要因素。通過對傳統(tǒng)方法與利用調整曝光鏡頭改善CDU這一方法的比較,分析闡述了它們各自的優(yōu)缺點,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)之內的光線均勻度,這個可以通過調整光源位置實現(xiàn),情況比較嚴重的必須更換光學補償鏡片才能改善。當然費用會很昂貴。二、給曝光鏡頭做物理清潔,甚至更換鏡頭組件。同樣費用也非常昂貴,難以實施。本課題所探討的方法(方法三)是在不更換光學部件的前提下,優(yōu)化鏡片間的相對高度和鏡面傾角,調整光線折射角度,補償圖像扭曲、圖像失真。論文最后通過分析特定實驗產品的測試數(shù)據(jù),得到的CDU結果