1 清华大学深圳国际研究生院，广东 深圳 518055
2 清华-伯克利深圳学院，广东 深圳 518055
光栅干涉仪凭借高精度和高鲁棒性，成为先进节点光刻机中的重要定位装置。针对14 nm及以下节点光刻机晶圆台的定位需求，综述了多自由度纳米/亚纳米测量精度的零差式和外差式光栅干涉仪的发展，并介绍了“四光栅-四读数头”的光刻机六自由度位移测量系统布局。为了获得更高的精度和可溯源性，综合分析了光栅干涉仪中的环境误差、安装误差和仪器内在误差，并提出了光栅干涉仪实现亚纳米测量精度的关键问题，期望为光栅干涉仪精度提升和系统搭建提供初步指导。
激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922019
复旦大学工程与应用技术研究院上海市超精密运动控制与检测工程研究中心，上海 201203
超精密位移测量系统是光刻机不可或缺的关键分系统之一，而基于激光外差干涉技术的超精密位移测量系统同时具备亚纳米级分辨率、纳米级精度、米级量程和数米每秒的测量速度等优点，是目前唯一能满足光刻机要求的位移测量系统。目前应用于光刻机的超精密位移测量系统主要有双频激光干涉仪和平面光栅测量系统两种，二者均以激光外差干涉技术为基础。本文将分别对这两种测量系统的原理、优缺点以及在光刻机中的典型应用进行阐述。
光刻机 外差干涉 双频激光干涉仪 平面光栅 激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922017
1 复旦大学工程与应用技术研究院上海市超精密运动控制与检测工程研究中心，上海 200433
2 复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室，上海 200433
光刻机是支撑集成电路芯片制程不断减小的关键设备，而高性能的光刻机需要高加速度和高精度的运动台作为支撑。为了达到光刻机的各项工作指标，高性能的运动台控制方法必不可少。本文针对光刻机运动台的主流控制方法进行了梳理和介绍，首先介绍了运动台的工作原理及基本控制架构，然后从前馈控制、反馈控制、冗余驱动/冗余测量等方面对运动台控制方法进行具体介绍，旨在为光刻机运动台控制方法的进一步发展提供参考。
激光与光电子学进展
2022, 59(9): 0922003
合肥京东方光电科技有限公司，安徽 合肥 230012
薄膜晶体管光刻制程中，光刻胶光刻平面位置是决定光刻图形质量的关键因素。为了在光刻机最小分辨率条件下改善光刻图形质量，本文从光刻胶内反射光线的反射特点出发，以减小光刻胶内反射光线对非光刻区域的光刻光强及增加光刻区域的光刻胶底部光刻光强为基础，推导出光刻光线倾斜入射光刻胶平面时，光刻胶光刻平面位置调整量的计算公式，并以该公式计算出的调整量对光刻胶光刻平面进行调整。结果表明：对于最小分辨率为3.0 μm 的投影光刻机，进行线间距为2.2 μm 的产品光刻时，以该公式计算出的调整量对光刻胶光刻平面调整后，较未调整前，光刻图形坡度角提升了13.3%，光刻胶线宽或线间距宽度(DICD)均一性改善了14.7%，光刻图形光刻胶残留得到解决。
光刻机 分辨率 倾斜入射 光刻平面 坡度角 光刻图形 lithography machine resolution oblique incidence lithography plane slope angle lithography pattern
1 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004
2 上海微电子装备(集团)股份有限公司, 上海 201203
设计了一个基于二维光栅的高精度位置测量系统的硬件在环仿真平台,分析了测量模型在编程过程中产生误差的原因,并使用该仿真平台测试了模型的精度和运算时间。结果表明,当计算频率为20 kHz时,测量模型的编程精度优于0.79 nm,测量机箱引起的误差为8.84×10
-7 nm。该仿真平台能够有效地检测基于二维光栅的测量模型在编程过程中产生的误差,并测试模型运算时间。
测量 精密测量 二维光栅 硬件在环 光刻机
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
提出了一种光刻机照明系统的多自由度均匀性校正方法。当照明光瞳的部分相干因子发生变化时,该方法的校正手指只需整体在光轴方向进行微调就能使照明光场的均匀性满足要求。仿真分析了校正手指的三维空间移动对照明光场均匀性的影响,并验证了该方法的高效性。
光学设计 光刻机 照明系统 多自由度均匀性校正 光学学报
2018, 38(10): 1022004
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
针对大面积薄膜晶体管(TFT)液晶显示生产中的高世代光刻机(6代以上)照明系统改进, 设计了一种新颖的梯形拼接照明视场方案。使用设置在微透镜阵列入瞳处的视场光阑阵列实现了梯形拼接照明视场, 同时简化了系统设计。相较于以尼康平板液晶显示器(FPD)光刻机为代表的现有梯形拼接视场方案, 提出的设计方案能减少投影物镜的热负担, 同时在一定程度上提高照明系统的光能透过率。通过Lighttools建模分析, 说明该设计方案能够实现梯形照明视场并且积分均匀性在1%以内, 达到了设计预期效果。
液晶显示 薄膜晶体管 光刻机 视场拼接 Lighttools模拟 liquid crystal display thin film transistor lithography machine field stitching Lighttools simulation
