浸沒式光刻中流場的分析與仿真.pdf

1、在浸沒式光刻中,折射率大于1的液體被引入光刻機透鏡和硅晶片之間的空隙內(nèi),這樣光刻機的透鏡便可以獲得更大的數(shù)值孔徑,從而提高了系統(tǒng)的分辨率。由于引入的浸沒液也成為透鏡的一部分,所以任何會影響到浸沒液光學性質的情況都必須進行研究以保證浸沒液具有高度均勻和穩(wěn)定的光學性質。本文針對浸沒場的流動特性著重研究了浸沒系統(tǒng)結構參數(shù)、硅晶片非定常拖動以及曝光過程中的光熱效應對浸沒場流動的影響。主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　通過構建浸沒流場數(shù)學模型推

2、導出流場的理論流量和速度分布并與數(shù)值仿真模擬結果進行對比,驗證了浸沒場速度理論計算式的準確性。通過構建定常流場模型研究了浸沒系統(tǒng)的出入口的寬度、傾角以及環(huán)向張角對浸沒場的流速分布和流量的影響。最終獲取浸沒液進行穩(wěn)定流動所需的最佳結構參數(shù)。
　　研究目前主流光刻機所采用的步進-掃描式硅晶片運動對浸沒場的流動影響。首先推導出硅晶片非定常拖動下浸沒場速度分布的精確解,通過和數(shù)值仿真結果進行對比驗證了理論推導結果的正確性。采用理論推導出的

3、浸沒流場速度分布公式研究硅晶片的非定常運動對步進-掃描式曝光系統(tǒng)流場流動的影響。建立步進-掃描式系統(tǒng)的三維浸沒流場,分析了步進速度對浸沒場流動的影響。
　　使用數(shù)值仿真軟件模擬單個芯片曝光過程中的流場局部光熱效應,研究硅晶片在靜止、定常拖動、非定常拖動時的浸沒流場曝光區(qū)域的溫度不均勻程度以及加熱層厚度,得出硅晶片運動對曝光區(qū)域溫度分布的影響規(guī)律。此外,還研究了外加壓強和硅晶片拖動聯(lián)合作用對曝光過程中浸沒流場溫度分布和加熱層厚度的影