[發明專利]一種將曝光平面對準成像平面的方法

在審

• 申請號: 202011442267.8
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112485983A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 衛榮漢;豆麗莎;杜夏瑢;高秋磊;許雁雅
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

在微納加工的光刻成型技術領域，本發明公開了一種將曝光平面對準成像平面的方法，可應用于微納加工領域中的精密步進紫外光光刻機與微納3D打印機上。包括：利用曝光基板最大邊緣處的基板與光源距離誤差，作為細部估算每一步進曝光點精微對準距離誤差的方法，進而作為成像平面對準的補償。由于微納加工的基板中每一步進曝光點的距離都是以極微小距離等級的平移，進行每一步進的曝光，在此極微小距離間的曝光對準距離誤差是很難估算的，因此本發明利用基板的最大邊緣作為誤差的量測，再用此量測結果去運算每一步進曝光位置的曝光對準距離誤差。

本發明涉及微納加工的光刻成型對準技術領域，具體說，涉及一種將曝光平面對準成像平面的方法。

背景技術

在微納加工的光刻成型技術領域，其中光刻機是生產大規模集成電路的核心設備，隨著器件特征尺寸的不斷縮小，對光刻機的工作誤差及穩定性的要求極為苛刻，對其所能夠達到最高精度的要求越來越高。不同對準距離下光刻機的曝光效果不同，在最佳對準距離時，光刻機的成像質量方為最佳。所以，更高精準度的對準，是保證光刻機高質量成像的關鍵要素之一，于光刻工藝極其重要。但光刻機每一步進處的最佳對準距離會隨基板形貌、厚度、擺放與各位置真空吸附力的細微差別而發生改變，對每一步進曝光處的對準距離進行精微修正，以獲得更高質量的成像，已經成為光刻機制造工藝現今的挑戰之一。

發明內容

為了實現光刻成型設備更高精度的對準成像,本發明提出了一種將曝光平面對準成像平面的方法，能有效的解決背景技術面臨的難題。

本發明所采用的技術方案如下：

一種將曝光平面對準成像平面的方法，包括以下步驟：

步驟1：用微納精度的測距系統測量曝光平面范圍或所放置曝光基板的最大邊緣處m個設定點的距離，得到m個設定點與原對準成像平面的距離誤差為Qm，其中m＝1,2,…,m(m為正整數)；

步驟2：通過將m個設定點(Xm,Ym)座標對應的距離誤差Qm進行運算得到每一步進曝光點(Xn,Yn)對應位置的距離誤差值Pn，將每一步進曝光點的距離誤差值Pn加上原對準成像平面與光源的距離P，得到各個步進曝光點對應精微修正后的曝光對準距離P+Pn，其中n＝1,2,…,n(n為正整數)；

步驟3：在步進曝光流程中，將每一步進曝光點精微修正后的曝光對準距離P+Pn，輸入步進光刻設備中，作為設備調整每一步進曝光點對準距離的依據。

優選地，所述用測量曝光平面范圍的最大邊緣處m個設定點的距離作為估算對準距離誤差，則可以修正曝光平面載臺傾斜所造成的誤差；所述用所放置曝光基板的最大邊緣處m個設定點的距離作為估算對準距離誤差，則可以修正因曝光基板吸附曝光平面載臺的吸力不均所造成的基板傾斜誤差。

優選地，所述微納精度的測距系統采用基于聲學及光學的非接觸式測距方式，如反射能量法、超聲時間法、雙象比較法、位置敏感器件測距法、光學探針法、光切法、干涉法、圖像處理等，但不僅限于此。

優選地，在放置基板的載臺平面上定義X軸與Y軸，以此確定多設定點的位置，并定義Z軸且原對準成像平面處的Z軸坐標為0，即可得到多組設定點的實際X、Y、Z坐標，以此運算每一步進曝光點X、Y位置對應的Z軸坐標值，即為距離誤差值運算方法。

優選地，在系統對曝光基板進行初始第一個步進曝光點的光學精密聚焦之后，作為原對準成像平面，可通過估算精微修正的曝光對準距離來取代光學的精密聚焦方式，達到快速修正成像平面對準的目的。

有益效果：本發明相對于現有技術，

(1)本發明提供的將曝光平面對準成像平面的方法，僅需確定曝光基板的形狀及尺寸，利用測量系統和數據處理系統即可得到步進的精微修正值，使得步進曝光平面與成像平面最大限度重合，實現精微修正步進光刻成型設備對準距離的目的，步驟簡單，可較大幅度的提高光刻成型設備的成像質量；