基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法技术

一种基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法。该方法以拼接光栅那作为掩模、工件台对准标记，以莫尔条纹相位信息为掩模-工件台对准偏差的载体，通过多像素点的相位提取直接计算出掩模和基片的对准偏差，从而实现掩模工件台的快速对准。降低了对工件台精度和速度指标的依赖，既保证了对准精度，又提高了对准效率。

Nano lithography alignment method based on phase demodulation of Moire fringe of spliced grating

Nano lithography alignment method based on phase demodulation of Moire fringe of spliced grating. This method takes the tiled grating as a mask, the workpiece table alignment marks on the moire fringe phase information vector mask - stage misalignment, through multi phase extraction of pixels directly calculate the misalignment of the mask and the substrate, so as to realize the rapid alignment of mask stage. It reduces the dependence on the accuracy and speed index of the workpiece table, not only ensures the alignment accuracy, but also improves the alignment efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于投影光刻光学系统的对准，属于超大规模集成电路制造以及光学微细加工技术中的纳米器件制造领域。
技术介绍
光刻技术是微电子制造业及信息产业的核心技术，作为大规模集成电路生产的主流光刻技术，光学投影光刻技术自从1978年诞生以来，由最初的g线、i线光刻机，发展至现在的ArF浸没式光刻机。光学投影光刻技术已成为当今应用最广、技术进步最快的光学光刻技术，其分辨力也由最初的几十微米延伸至现在的32nm，22nm甚至更高。衡量光刻机性能的三大指标是光刻分辨率、套刻精度和产率。随着光学光刻投影光刻分辨率的不断提高，多层重复套刻在超大规模制造、微纳结构加工中显得更加举足轻重，而套刻必须凭借高精度的对准来实现。当前的光学投影光刻机普遍采用工件台扫描的方式实现对准，降低对准效率，且扫描过程引入工件台漂移误差会影响对准精度。本专利技术提出一种新的回字形对准标记，通过莫尔条纹相位信息反映对准偏差，打破了以工件台扫描实现掩模-工件台对准模式，可一次性获取莫尔条纹，从而快速准确计算出掩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法，其特征在于包括：制作基于拼接光栅的回字形对准标记和莫尔条纹相位差快速提取算法，根据相位差计算基片和掩模的对准偏差。

【技术特征摘要】
1.一种基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法，其特征在于包括：制作
基于拼接光栅的回字形对准标记和莫尔条纹相位差快速提取算法，根据相位差计算基片和掩
模的对准偏差。
2.如权利要求1所述的基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法，其特征
在于：所述回字形对准标记，掩模与基片对准标记都由4个直角线光栅拼接而成，占空比1:2；
整个标记中光栅周期设置为一三象限、二四相同，两组象限的光栅周期接近，Pm1是掩模对
准标记二四象限的周期，Pm2是掩模对准标记一三象限的周期，Ps1是基片对准标记一三象
限的周期，Ps2是基片对准标记二四象限的周期；各个周期关系为：Pm1≈Pm2，Pm2=M*Ps2，
Pm1=M*Ps1，M是光刻投影物镜的放大倍率。
3.如权利要求1所述的基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法，其特征
在于：所述莫尔条纹相位差快速提取算法包括以下步骤：
步骤S1：提取两组条纹Ａ(L)、B(L)，L为提取的条纹长度；
步骤S2：两组一维正弦信号乘以汉宁窗口函数得到ＡW(L)、BW(L)；
步骤S3：信号作一维快速傅里叶变换得到最后两组信号AW（f），Bw（f），f是条纹的
空间频率，求AW（f）共轭得到AW*（f）；
步骤S4：得到两组条纹的相位差：
ΔΦ1x=Aw*(f)×Bw(f)L2|f=fm]]>其中fm=(Pm1+Pm2)/2Pm1Pm2，Pm1是掩模对准标记二四象限的周期，Pm2是掩模对准标
记一三象限的周期。
4.如权利要求1所述的基于拼接光栅莫尔条纹相位解调的纳米光刻对准方法，其特征
在于：根据相位差计算基片和掩模的对准偏差，包括如下步骤:
步骤S1：在两处对准标记的x，y方向得到条纹相位差ΔΦ1x，ΔΦ1y，ΔΦ2x，ΔΦ2y；
步骤S2：根据条纹信息求基片A，B和掩模对应处A’，B’的对准偏差ΔxA，ΔyA，Δ
xB，ΔyB；步骤S3：根据对准标记处的偏差求基片和掩模的中心偏差Δxw、Δyw和方位角差α。
5.如权利要求4所述的基于拼接光栅莫尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：程依光，朱江平，胡松，赵立新，陈磊，刘俊伯，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51