关于杂散光对光刻工艺影响的新监控方法的研究与设计.pdf

简介：
本文探讨了杂散光对光刻工艺的影响，并提出了一种新的监控方法以减少其负面影响，旨在提高微纳制造过程中的图案精度和成品率。 杂散光是指在光学系统中非成像光线的存在，这些光线对光刻工艺的解析度及关键尺寸特性有重要影响。特别是在投影曝光系统中，杂散光主要源于透镜、棱镜等元件上的沾污，这种沾污可能由环境污染或材料本身的性质引起。例如，在激光照射下大气中的SO2、水分子、NH3和游离P与MgF2涂层反应生成杂质，并黏附在透镜表面，影响光学性能并产生杂散光。 根据其作用距离的不同，杂散光可以分为短距、中距和长距三类。它们对光刻工艺的影响程度及范围各不相同。传统方法如Joe-Kirk法测量杂散光时存在局限性，主要体现在技术难度大、精确度低以及与实际线宽变化的直接关联不足等问题上。本段落提出了一种新方法——利用关键尺寸扫描电镜（CDSEM）来直接测量杂散光的影响。这种方法可以直接反映工艺中线宽的变化情况，并为控制杂散光及改善关键尺寸和均匀性提供重要参考。 研究新型监控手段需要深入理解杂散光的产生机理及其特点，因为投影曝光系统中的这种现象不仅影响到工艺精度，还会因无法精确评估其影响而增加过程控制难度。本段落通过分析传统方法的局限性，并提出了一种新的监测方式来直接反映杂散光对线宽变化的影响，从而为实际光刻工艺提供有效参考。 此外，在研究过程中还发现，作为基础材料之一的光刻胶中的有机高分子化合物容易在加工中挥发形成气体。这些气体可能黏附到透镜表面造成新沾污，并进一步加剧了杂散光的问题。因此，在探讨杂散光影响时还需考虑光刻胶特性和工艺过程控制。 对杂散光进行有效监控与管理对于提升光刻工艺的质量至关重要，尤其是在半导体技术不断发展的背景下，这一需求愈发突出。新型监测手段的设计和实现有助于解决传统方法中的问题，并推动该领域的进一步发展应用。通过深入分析其机理并开发出新的监测及管控措施，可以为生产过程中的关键尺寸控制与均匀性改善提供有力工具，从而提高光刻技术的稳定性和产品质量。