光刻Canon Alignment mark
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附录术语表A∙AC交流电:在固定周期内,电流的大小或方向的变化(改变)。
∙Acceptor--受主通过在导带中减少电子的数量,形成”空穴”,从而形成P型半导体的杂质。
这些”空穴”是正电荷的载流子。
参见“施主”。
∙ACD自动呼叫(来电)分配(电信)∙ACIA异步通信接口适配器∙酸度溶液中氢离子的浓度水平。
酸度用pH值表示。
PH值是对数标度。
酸度值大多从1(极高的酸度值)到14(极高的碱度值)。
∙ACL先进互补型金属氧化物半导体逻辑∙Activ e Component--有源组件一种具有增益或开关电流的(非机械)电路组件,如二极管、晶体管等。
∙A/D--模-数模-数转换器∙ADC模-数转换器把取样的模拟信号转换成数字码的过程,表示最初抽样信号的幅度。
∙ADSL非对称数字用户线路(机顶盒)∙AE自动曝光∙AEL机载曝光限制∙AES俄歇电子谱仪∙AF1) 音频2) 自动聚焦∙AFC自动频率控制∙AFM原子力显微镜∙AGC自动增益控制∙AI人工智能∙ALC自动电平控制∙Aligne--光刻机定位器r用于光刻的机器,根据硅芯片上提前刻的记号与掩模或模板对准。
有四种定位器:接触式、临近效应、投影和步进机。
∙Alignment-对准调整掩模和芯片之间的位置。
对准之后,当照射光通过掩模的透明区域时,芯片上对辐射敏感的光刻胶曝光。
∙Alignment mark--对准标记单个器件或电路中使几层光掩模对准的参考标志。
∙ALSTTL先进低功率肖特基晶体管-晶体管逻辑一种功耗只有LSTTL一半的高速双极逻辑系列产品。
∙Alloy-合金1) 在半导体工艺中,合金工艺指加处理,用于改进硅衬底和互连金属的金相之间的相互作用。
这一步骤可以改进欧姆接触。
2)冶金是指两种或多种金属混合,形成某种化合物。
∙ALU算法和逻辑部件执行加、减、乘、除运算,以及逻辑运算(掩蔽,转换)∙Aluminum--铝常用于半导体技术的一种金属,在芯片上使器件形成互连。
University of California, Santa Barbara ME/ECE 141 B AlignmentIn order to make useful devices the patterns for different lithography steps that belong to a single structure must be aligned to one another. The first pattern transferred to a wafer usually includes a set of alignment marks, which are high precision features that are used as the reference when positioning subsequent patterns, to the first pattern (as shown in figure 1). Often alignment marks are included in other patterns, as the original alignment marks may be obliterated as processing progresses. It is important for each alignment mark on the wafer to be labeled so it may be identified, and for each pattern to specify the alignment mark (and the location thereof) to which it should be aligned. By providing the location of the alignment mark it is easy for the operator to locate the correct feature in a short time. Each pattern layer should have an alignment feature so that it may be registered to the rest of the layers.Figure 1: Use of alignment marks to register subsequent layersDepending on the lithography equipment used, the feature on the mask used for registration of the mask may be transferred to the wafer (as shown in figure 2). In this case, it may be important to locate the alignment marks such that they don't effect subsequent wafer processing or deviceperformance. For example, the alignment mark shown in figure 3 will cease to exist after a through the wafer DRIE etch. Pattern transfer of the mask alignment features to the wafer may obliterate the alignment features on the wafer. In this case the alignment marks should be designed to minimize this effect, or alternately there should be multiple copies of the alignment marks on the wafer, so there will be alignment marks remaining for other masks to be registered to.Figure 2: Transfer of mask registration feature to substrate during lithography (contact aligner)Alignment marks may not necessarily be arbitrarily located on the wafer, as the equipment used to perform alignment may have limited travel and therefore only be able to align to features located within a certain region on the wafer (as shown in figure 4). The region location geometry and size may also vary with the type of alignment, so the lithographic equipment and type of alignment to be used should be considered before locating alignment marks. Typically two alignment marks are used to align the mask and wafer, one alignment mark is sufficient to align the mask and wafer in x and y, but it requires two marks (preferably spaced far apart) to correct for fine offset in rotation.Figure 3: Poor alignment mark design for a through the wafer etch (cross hair is released and lost)Figure 4: Restriction of location of alignment marks based on equipment used.。
1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~250C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。
2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。
HMDS蒸气淀积,200~250C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;b、旋转涂底。
缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS 用量大。
目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。
3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。
硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。
低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。
决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄;影响光刻胶均匀性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时间点有关。
一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率):I-line最厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~0.5μm。
4、软烘(Soft Baking)方法:真空热板,85~120C,30~60秒;目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶玷污设备;5、边缘光刻胶的去除(EBR,Edge Bead Removal)。
光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。
边缘的光刻胶一般涂布不均匀,不能得到很好的图形,而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形。
佳能光刻机红外对准系统原理
佳能光刻机作为半导体制造过程中不可或缺的设备,其精度和稳定性非常重要。
在光刻的过程中,对准系统是实现精度的一个重要因素。
而佳能光刻机的红外对准系统则是其中的一个关键部件。
佳能光刻机的红外对准系统采用了电子束桥式光学系统,该系统由靶光源、光学反射镜和探头构成。
其中,靶光源和光学反射镜被安装在梁上,而探头则被安装在悬臂臂架上。
在红外对准系统的工作中,悬臂臂架会对样品进行扫描,将样品上的图形与模板进行匹配。
当样品与模板的图形不完全匹配时,光学反射镜会将红外光反射到探头上,这时探头会产生电信号,经过信号处理后送回控制电路,从而实现光刻光束的自动对准。
相比于其他传统的对准方式,佳能光刻机的红外对准系统具有准确、快速、自动化等优点。
它能够在短时间内实现对准,减少了制造过程中的时间和成本。
并且,该系统可以自动校正和调整,保证了对准的精度和稳定性。
但需要注意的是,红外对准系统的对准精度受到各种因素的影响,如光学反射镜的折射率、光路长度、探头灵敏度等因素。
因此,在使用该系统时,需要保持设备的稳定性,避免过度震动和干扰。
此外,还需要进行定期的系统校准和维护,以确保系统的准确性和可靠性。
总之,佳能光刻机的红外对准系统可以实现自动化、准确的对准,为半导体制造过程提供了便利。
不过,在使用时仍需要注意一些注意事项,以保证系统的正常运行和对准的精度。
佳能501光刻机说明书1. 引言佳能501光刻机是一种先进的半导体制造设备,用于微电子器件的制造过程中的光刻步骤。
本说明书旨在为用户提供对佳能501光刻机的全面了解,包括设备特点、操作方法、维护保养等方面。
通过仔细阅读本说明书,用户将能够正确操作和维护佳能501光刻机,确保其正常运行和长期稳定性。
2. 设备特点2.1 高精度佳能501光刻机采用先进的光学系统和高精度定位技术,具有极高的位置精度和图案分辨率。
其最小曝光单元可达到纳米级别,适用于制造高密度集成电路等微细器件。
2.2 高效率佳能501光刻机采用快速曝光技术和自动化控制系统,可实现快速、准确地完成大批量生产任务。
设备具有高速连续曝光功能,并支持多种工艺模式的自动转换。
2.3 灵活性佳能501光刻机具有多种曝光模式和参数可调节功能,适用于不同材料和工艺要求。
设备还支持多种掩膜尺寸和图案设计,以满足不同产品的生产需求。
2.4 可靠性佳能501光刻机采用高品质材料和先进的制造工艺,具有出色的可靠性和稳定性。
设备配备了完善的故障检测和报警系统,能够及时发现并处理潜在问题,保证生产过程的连续性和稳定性。
3. 操作方法3.1 准备工作在操作佳能501光刻机之前,用户需要进行一些准备工作: - 确保设备连接正常,并接通电源。
- 检查曝光介质、掩膜等耗材是否齐全。
- 清洁工作台及相关设备,并确保操作环境干净整洁。
3.2 设备开机与关机•开机:按下电源按钮,待设备自检完成后,确认各个系统正常运行后即可开始操作。
•关机:在操作完成后,按下电源按钮并保持数秒钟,待设备自动关闭所有系统后方可断开电源。
3.3 曝光操作•将待曝光的介质放置在工作台上,并根据需要进行调整和定位。
•选择合适的曝光模式和参数,如曝光时间、能量等。
•确认曝光参数设置无误后,启动曝光程序,设备将自动完成曝光过程。
•曝光完成后,及时清理工作台和设备,以确保下一次操作的准确性和稳定性。
4. 维护保养为了确保佳能501光刻机的正常运行和长期稳定性,用户需要进行定期的维护保养:- 定期清洁设备内部和外部表面,避免灰尘和污垢对设备性能的影响。
半导体制造中的"overlay"是指在芯片制造过程中,对于每一层图案的对准精度。
它是一个非常关键的参数,因为芯片上的每一层图案都需要准确地对准前一层的图案,以确保整个芯片的功能和性能。
Overlay的原理和技术主要包括以下几个方面:
1. 曝光对准:在每一层的光刻过程中,需要将掩膜(Mask)上的图案对准前一层已经形成的图案。
曝光对准是通过对准标记(Alignment Marks)来实现的,光刻机会自动识别并将掩膜与前一层的图案对准。
2. 补偿对准:由于光刻过程中的误差和变化,有时需要进行补偿对准。
补偿对准是在曝光前根据前一层的图案和光刻机的特性进行调整,以达到更高的对准精度。
3. 特殊对准技术:对于一些特殊工艺,可能需要更高的对准精度。
在这些情况下,可能会使用额外的对准标记或采用先进的对准技术,如双向对准(Double Patterning)或多重对准(Multi-Patterning)等。
4. 对准测量和控制:为了保证对准精度,制造厂会进行对准测量和控制。
在芯片制造过程中,会定期测量对准误差,并根据测量结果调整光刻机的参数,以确保整个制造过程的对准精度满足要求。
半导体overlay是半导体制造中的重要技术之一,它直接影响到芯片的制造质量和性能。
随着芯片制造技术的进步,对准精度要求越来越高,因此,对于半导体制造厂来说,对准技术的研究和改进是一个不断进行的挑战。
光刻过程包括的步骤一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。
1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~250C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,使基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。
2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。
HMDS蒸气淀积,200~250C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;b、旋转涂底。
缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。
目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。
3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。
硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。
低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。
决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄;影响光刻胶均匀性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时间点有关。
一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率):I-line最厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~0.5μm。
4、软烘(Soft Baking)方法:真空热板,85~120C,30~60秒;目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶玷污设备;5、边缘光刻胶的去除(EBR,Edge Bead Removal)。
上海交通大学硕士学位论文Canon KrF扫描光刻机套准精度的改进方法研究姓名:刘法泉申请学位级别:硕士专业:软件工程指导教师:汪辉;王道南20081008上海交通大学工程硕士学位论文附图目录图1器件图形特征与光刻启示 (8)图2不同类型IC的最小半节距及其量产时间 (9)图3器件图形特征与光刻启示 (10)图4套准标记 (12)图5各种不同的套准标记 (12)图6受制程影响的套准标记 (13)图7套准精度的表现形式 (14)图8晶圆套准偏移 (15)图9晶圆套准扩张和偏转 (15)图10 shot扩张和偏转 (16)图11精确光罩对准单元 (17)图12机械预对准单元 (17)图13电视预对准 (19)图14高级全局对准 (19)图15受温度影响晶圆shot变化 (20)图16激光干涉仪光路图 (22)图17激光干涉仪的激光在条状镜组上的位置 (23)图18步进准确不佳的叠对图形 (23)图19步进再现不佳的叠对图形 (24)图20步进等距不佳的叠对图形 (24)图21步进旋转补正不佳的叠对图形 (24)图22步进倾斜补正不佳的叠对图形 (24)图23佳能光刻机环境温度 (26)图24光阻涂布机与光刻机温度比较 (27)图25晶圆在光阻涂布机中等待不同时间的扩张数据 (27)图26晶圆在光阻涂布机中等待不同时间的扩张比较 (27)图27佳能光刻机的传送结构 (28)图28添加恒温控制板的晶圆输入口 (28)图29关刻机晶圆输入口结构 (29)图30加装恒温控制板后套准精度改进 (30)图31 激光干涉仪补偿系数 (31)图32 ABBE A 系数图例解析 (32)图33 ABBE B 系数图例解析 (32)图34 ABBE C/D 系数图例解析 (33)图35 ABBE E 系数图例解析 (34)图36 ABBE G 系数图例解析 (34)图37 ABBE H 系数图例解析 (35)图38条状镜组补偿效果 (35)8图39激光在条状镜组上的位置 (36)图40参数补偿前步进精度............................................................................... .37 图41参数补偿后步进精度改善效果............................................................... .37 图42参数补偿后步进精度数据表..................................................... (38)图43准精度补偿前和补偿后数据 (38)图44:步进精度补偿前和补偿后产品的套准数据 (39)图45能光刻机套准精度补偿参数 (40)图46偿机台参数改善套准精度 (41)93上海交通大学工程硕士学位论文4Canon KrF 扫描光刻机套准精度的改进方法研究Canon KrF 扫描光刻机套准精度的改进方法研究摘要随着IC制造业的迅速发展,光刻成像技术的不断提高,芯片的特征尺寸也不断的缩小,而关键尺寸的缩小则产生了对套刻精度更高的要求。
专利名称:ALIGNMENT MARK AND ALIGNMENTAPPARATUS AND METHOD, PROJECTIONALIGNER, AND MANUFACTURING METHODOF DEVICE发明人:TANAKA HIROSHI,田中 浩申请号:JP特願2001-282101(P2001-282101)申请日:20010917公开号:JP特開2003-92246(P2003-92246A)A公开日:20030328专利内容由知识产权出版社提供专利附图:摘要:PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment mark that can be used bothas global alignment and prealignment, and can also be applied to a narrow scribe line. SOLUTION: The alignment mark has a first mark that can be utilized in global alignment measurement regarding a scribe line direction, and a second mark that can be utilized in prealignment measurement regarding the direction that orthogonally crosses the scribe line direction. The first mark is formed by arranging a plurality of slender X measurement marks (X1 to X4) so that the longitudinal direction orthogonally crosses the scribe line. Additionally, the second mark is arranged at both ends of the first mark so that the longitudinal direction of a second slender measurement mark orthogonally crosses the longitudinal direction of the first measurement mark.申请人:CANON INC,キヤノン株式会社地址:東京都大田区下丸子3丁目30番2号国籍:JP代理人:大塚 康徳 (外3名)更多信息请下载全文后查看。