导　　师： 陈中建

学科专业： H10

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 北京大学

摘　　要： 集成电路制造技术一直向高集成度、低成本方向发展，特征尺寸逐年下降，目前已进入ULSI时代。光学光刻技术是集成电路制造中的关键技术，ULSI特征尺寸的逐年下降对光刻技术不断提出新的挑战。基于光刻技术研究成果制造的光刻机是集成电路生产中的关键设备，它集光、机、电、计算机、精密加工等技术于一体，是技术复杂的高科技产品，在实际应用中有诸多难题需要解决；正确分析、解决这些问题是保证集成电路产品加工质量的关键。因此，进行光学光刻技术以及光刻机的应用技术研究有重要理论意义和现实应用价值。 本文全面概括了光学光刻技术和光刻机技术的发展历程，系统地阐述了光刻原理、光刻机的工作原理，在此基础上进行了光刻机的应用技术研究。主要研究内容包括： 1、光刻机工作台真空系统的时间响应性研究。针对光刻机托举硅片过程所用时间(0.69秒)超过了系统规定时间(0.42秒)这一问题，分析了产生该问题的可能原因(包括工作台托举机构输出力不足、载片台被光刻胶等粘性物质污染、载片台真空系统未关闭等)。经实验确认产生该问题的原因是：载片台真空控制阀内部有泄漏，导致载片台真空残留，造成工作台托举机构的时间响应超过了系统规定。采取改进措施后，光刻机工作台真空系统的时间响应恢复正常。 2、光刻机工作台重合精度研究。针对硅片上几个芯片超出了工作台移动标准偏差(MSD)的控制范围(5NM)、导致重合精度(OVERLAY)异常这一问题，分析了引起该问题的可能原因，并运用波形分析故障检测方法进行了试验验证，证明：摩擦力存在于气悬浮工件台与直线电机之间，造成两者之间的距离产生偏差，引起了重合精度异常。采取改进措施后，光刻机工作台重合精度恢复正常。 3．光刻机动态控制技术研究。ULSI特征尺寸已进入纳米阶段，对光刻机的精度和稳定度提出了很高要求。而外界传来的震动、光刻机内部环境空气气流等因素都有可能与光刻机的内部部件发生共振，从而造成光刻机控制系统产生动态偏差，影响光刻机的稳定性与加工精度。针对光刻机水平测试系统中存在的两个异常震动(其频率分别为28H<,Z>和38H<,Z>)这一问题，经研究分析，找到了引起这两个异常震动的根源；经实验证明：消除震源后，异常震动消失，从而保证了光刻机的加工精度和稳定度。 本文最后探讨了下一代光刻技术和光刻机技术的发展趋势。

关 键 词： 工艺 光学光刻 光刻机 时间响应 重合精度 动态控制 移动标准偏差

分 类 号： [TN405.7 TN43]

领　　域： [电子电信] [电子电信]