基于光刻阈值模型的光栅精度预测及补偿

发布时间：2021-06-25 01:18

　　光栅尺制造过程的预测及补偿是提升其精度的主要方法之一。文章提出了一种基于光刻阈值模型的光栅尺精度预测及补偿方法,采用矩形栅距傅里叶基波法,研究光栅尺计算光刻阈值模型及关键参数对光刻精度的影响;通过利用Matlab软件建立计算光刻能量三维模型,对比分析光刻焦平面能量阈值界面,实现光栅尺精度的预测;通过仿真及试验分析焦平面能量幅值、相位参数,关联并调整直线运动系统定位误差、光刻曝光能量相关参数的补偿方法,当阈值平面角度θ=0时,理想状态情况下可以通过直接补偿方式完全补偿,多线均匀化间接补偿可以将光栅条纹误差提高97.3%,为高精度光栅尺的光刻和补偿方法的计算提供了理论依据。 

【文章来源】：组合机床与自动化加工技术. 2020,(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

SMD=0.51时,两种光强对比

如图1所示为光刻能量阈值原理图,图中光栅尺焦平面光强采用矩形傅里叶基波来表征,p1和p2表示两次相邻对接光刻光强栅距,由于对准误差的存在两次光刻分别产生栅距误差δ1和δ2;γ1为拼接误差,它与运动系统的定位误差相关;δ1、δ2和γ1三个误差参数的产生都影响了光刻能量模型相位,也称为相位误差;A1 和A2为两次相邻对接光刻的光强幅值,由于曝光能量的差异产生了误差,两次光强的差异也影响了相位误差。α为水平平面是光刻能量阈值分界面,当光强大于该界面时光栅条纹位白条纹,否者光栅条纹位黑条纹,如图1中光栅条纹C所示;β平面与α夹角为θ,该阈值分界面受显影或刻蚀因素影响,进而产生光栅条纹栅距误差B;受显影或刻蚀时间、液体浓度等因素影响,α和β平面作为光刻能量阈值分界面将上下移动,根据图1光刻能量阈值原理图,最终将产生不同的光栅条纹栅距误差,根据该原理整根光栅尺的光栅条纹栅距误差之和,可以综合分析焦平面能量幅值、相位参数及直线运动定位误差,开展进一步的光栅精度预测及补偿方法研究。整根光栅尺产生的误差为:

多步重复光强间接补偿

【参考文献】：
期刊论文
[1]2m比长仪纳米级精度线间距测量系统的研究[J]. 高宏堂,叶孝佑,邹玲丁,孙双花,沈雪萍,甘晓川,常海涛,王健.  计量学报. 2012 (02)
[2]提高光栅测量精度和分辨率的技术研究与实现[J]. 刘清.  计量学报. 2003(04)

硕士论文
[1]复合结构光栅大范围高精度光刻对准技术研究[D]. 司新春.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016



本文编号：3248202