的对准方式进行套刻。得到如图6所示的氮化硅衬底不同的对准方式得到的对准精度比较图。
图7 铝层与氮化硅层的LSA信号强度图
Figure 7 LSA signal wave of Aluminum and silicon nitride contrast diagram
由于携带着对准标记信息的反射光线,
图6 氮化硅衬底的FIA,LSA套刻精度比较图
Fig 6 Comparison overlay accuracy between FIA and LSA on substrate Si3N4
图中可以看出LSA,FIA对准方式对氮化硅衬底的影响不大,LSA的对准精度比FIA的略高一点,与图5比较,我们还可以分析出铝衬底与氮化硅衬底的套刻精度,发现铝膜的LSA套刻精度高于氮化硅薄膜的精度。这是因为Al层对准信号要明显强于Si3N4材料的信号强度,由于信号强度弱,Si3N4在对准时出错的几率就大大增加了。铝层和氮化硅层的LSA信号强度对比如图7所示。
其振幅和相位受各工艺层膜厚和折射率影响较大。选择吸收性低的材料和光刻胶可以提高覆盖多层工艺的套刻标记的反射率。从而提高对准信号的强度。对提高精度有着重要的作用。
3.结论
Nikon光刻机的三种对准方式(LSA、FIA、LIA)由于对准机制的不同,适合不同的工艺条件下的对准。根据不同工艺层选择合适的对准方式,对提高对准精度和效率有着重要意义。对于铝金属等表面粗糙和衬底不均匀的材料,选择FIA对准方式能提高对准精度,而对于吸收性材料如氮化硅,二氧化硅等工艺层,尽可能的选择LSA对准方式,它具有高产出,高识别等优点。
参考文献
Vol.171,8~12
[2]严利人. Nikon光刻机对准机制和标记系统研究.微细加工技术, 2002-09, 44~47
[3]Moitreyee Mukherjee ROY, Navab Singh, etc. “Evaluation of alignment target designs for Cu and low K dual damascene process”.2003.SPIE.vol.5038. Metrology, Inspection, and Process Control for Microlithography XVII. pp: 93-100.
[1]何峰, 吴志明, 王军, 袁凯, 蒋亚东. Nikon光刻机对准系统概述. 电子工业专用设备, 2009,
[4] P.Dirksen, C.Juffermans, A.Leeuwestein. “Effect of processing on the overlay performance of a
wafer stepper”. 1997.SPIE.vol.3050. pp: 102-112.
[5] Gary E.Flores, Warren W.Flack. “Photoresist thin film effects on alignment process capability”.
1993. SPIE. vol.1927.Optical/Laser Microlithography VI. pp: 366-380.
[6]Young-Keun Kim, Yong-Suk Lee. “Characteristics of overlay accuracy after metal CMP process”.1997.SPIE.vol.3050. pp: 270-273.
[7]P. Derek Coon. “High Speed Alignment Simulator for Nikon Steppers”. 1999. SPIE.vol.3679. Conference on Optical Microlithography XII. pp: 208-218.
[8]Gregory L.Wojcik, David K.Vaughan, John Mould. “Laser alignment modeling using rigorous numerical simulations”.1991.SPIE.vol.1463.Optical/Laser Microlithography IV. pp: 131-142.