控制掩模光栅微形变的方法

提出了用外力控制掩模光栅微小变形方法.用理论分析和有限元计算相结合的方法分析在外力作用下的掩模光栅微小变形及其误差,并对实际结构模型进行实验验证,选定最佳的设计方案和参数.

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。

镀铬对光刻胶全息光栅掩模槽形的影响

为了研究镀铬对光刻胶光栅掩模槽形的影响,分析了铬膜反射引起的沿垂直光刻胶表面的驻波效应。分析表明驻波效应的对比度为0.28,不能忽略。将镀铬基底与普通的玻璃基底的掩模槽形对比,发现明显的不同。槽形模拟表明这种不同是由于驻波效应引起的。驻波效应会使掩模形成阶梯结构,且阶梯高度差正好为驻波波节间距离。

Cr光栅掩模对金属平板超透镜成像质量的影响

利用有限元法并结合射频磁控溅射法制备不同厚度Cr膜的透光率的研究,模拟了金属平板超透镜近场成像特性.研究了作为"物"的Cr光栅掩模厚度、占空比对超透镜成像质量的影响.研究结果表明:成像系统的对比度随光栅掩模厚度的增加而增大,当厚度大于50 nm,达到一个稳定值;在相同掩模厚度下,成像系统的像平面随着光栅线宽W的增加而变远;在相同厚度变化范围内,W越大,对比度的变化范围(△C)和像平面位置的变化范围(△y)也都越大,但前者变化更大.研究表明:Cr光栅掩模的厚度、占空比对成像质量有明显的影响.

低陡度光刻胶光栅槽形研究

为控制全息光刻胶光栅槽形,从研究显影时间、显影液温度等对光刻胶特性曲线的影响出发,采用计算机模拟和实验方法,制作出底部占宽比30%左右,陡度65°左右的低陡度光刻胶光栅掩模.研究发现:启动曝光量随显影时间的延长而减小,光刻胶特性曲线线性部分的斜率随着显影时间的增加而增加;显影液温度高的光刻胶启动曝光量大,其特性曲线线性部分的斜率也较大.这决定了制作低陡度光刻胶光栅掩模需要使用非1∶1的干涉曝光,以及必须采用较低温度的显影液进行显影处理.最终选用1∶7的干涉曝光和15℃的显影液.

镀铬基片全息光栅光刻胶掩模槽形参量光谱检测方法

为了检测全息光栅掩模槽形，运用严格耦合波理论（RCWT）分析镀铬基片光栅光刻胶掩模反射0级衍射效率光谱曲线与槽形参量的关系。测量了400～700nm波长范围内60°入射角条件下的镀铬基片全息光栅光刻胶掩模反射0级衍射效率光谱曲线。将实验曲线与不同槽形参数对应理论曲线相减、求标准差进行匹配，标准差最小者为匹配结果，从而找到被测掩模的槽深和占宽比（光栅齿宽占光栅周期的百分比）。结果表明，该方法图形匹配速度快，误差容限大，匹配结果与电镜结果相符。对于要求同时检测矩形或接近矩形槽形的全息光刻胶光栅掩模的槽深和占宽比，该方法完全适用。

全息光栅光刻胶掩模槽形演化及其规律研究

为了控制全息光栅光刻胶掩模槽形,运用曝光模型和显影模型模拟了掩模的槽形形成过程和变化规律。实验对比了不同曝光量,不同显影浓度,不同空频条件下的掩模槽形,特别是占宽比(光栅齿宽度与光栅周期的比)的情况。实验结果表明,实际槽形与模拟槽形很接近。模拟和实验均发现,在大曝光量、高浓度显影、高空频的光栅条件下所得槽形占宽比较小,槽深主要由原始胶厚决定。

Shipley光刻胶性能研究

基于曝光和显影理论对shipley光刻胶显影速度随曝光量的变化进行研究,得到其数学表达式.通过改变激光波长以及曝光量,显影液的温度、浓度、显影时间等,经台阶实验得到其实验数据.由拟合实验数据得到显影速度随曝光量变化的曲线,并通过对曲线的分析比较认识光刻胶的性能,以期为制作高质量、符合要求的光栅掩模工艺提供有价值的参数.

光刻胶特性曲线参数测量的新方法

文中通过台阶实验的数据结合光刻胶光栅掩模的槽形,得到光刻胶特性参数,利用这些参数可以模拟出任一曝光量,任一显影时间,任一空频下,光栅掩模的槽形.为今后制作符合要求的光栅提供有力依据.

不同光刻胶有效曝光量的探讨

对瑞红胶及Shipley胶制作光栅掩模时的有效曝光量进行了实验.结果表明瑞红胶全息曝光对应的感光效率只是单束光曝光感光效率的0.65倍,Shipley胶全息曝光对应的感光效率只是单束光曝光感光效率的0.8倍;且同种光刻胶的光栅掩模在不同空频的有效曝光量亦不同,即光刻胶的有效曝光量与感光效率及光栅掩模所在的空频有关.

高采样频率位移测量系统硬件架构设计

在高端光刻机中,光栅尺掩模台位移测量系统拥有较复杂的运算模型,而且要求测量系统硬件架构能满足20 kHz高采样频率的需求。通过对国内运动台位移测量系统硬件架构进行对比研究,提出一种兼容以往软件架构的基于多核DSP运算板卡的光栅尺掩模台位移测量系统硬件架构,使用多核DSP内核间共享内存通信的机制,取代运算板卡间数据总线通信的机制,同时由板内PCIe总线互联片上多核DSP与FPGA。搭建硬件在环仿真平台进行实验,实验结果表明,系统获取原始数据、进行模型运算以及发送位置数据的总体性能提升百分比约为136%,保证模型运算精度的同时,满足20 kHz采样频率的要求。

全息光栅实时显影监测曲线的理论模拟

在特定的工艺条件下 ,光刻胶的非线性效应非常显著 ;合理地利用非线性效应 ,能够制作出近似矩形的全息光栅掩模。为了分析清楚非线性效应对光栅沟槽成形的作用机理 ,有必要建立一个显影理论模型。模拟得到的光栅轮廓和实验样片的扫描电子显微镜照片结果很吻合。根据这个模型 ,进而使用光栅严格理论 ,得到其主要特征与实时监测实验曲线一致的理论模拟监测曲线。理论分析和实验证实 ,该模型基本表征了工艺条件对光栅沟槽形状的影响 ,并揭示了光刻胶呈现显著非线性效应时 ,必然对应着明暗条纹中心位置之间的显影刻蚀速率相差很大。这个模型为全息光栅的工艺研究提供了一个有效的理论分析工具。