【摘要】： 為提高我國半導(dǎo)體芯片制造過程中關(guān)鍵設(shè)備的自主開發(fā)和創(chuàng)新能力,在國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃重大專項(xiàng)——“100nm步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)”的資助下,對步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)、光刻原理做了深入研究,開發(fā)了光刻機(jī)照明投影控制分系統(tǒng)中的實(shí)時劑量控制板。 劑量控制板固件根據(jù)對激光器脈沖能量的測量結(jié)果,通過調(diào)整光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中的可變透過率衰減片以及高性能劑量控制算法實(shí)現(xiàn)對曝光劑量的精確控制,使投射到硅片表面的激光束的劑量符合光刻的要求。 首先,論文從光刻機(jī)整機(jī)控制原理出發(fā),提煉出了劑量控制板固件的功能需求。詳細(xì)分析了劑量控制板固件所承擔(dān)的曝光控制、激光器控制、可變透過率衰減片控制、壓力溫度互鎖狀態(tài)監(jiān)測和光束測量單元控制等任務(wù)。 其次,論文討論了步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)的曝光劑量控制技術(shù),詳細(xì)闡述了步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)的曝光劑量控制原理,提出了一種高性能逐脈沖劑量控制算法,采用此算法,劑量控制精度與劑量重復(fù)精度都能滿足100nm光刻機(jī)的曝光劑量控制要求。 最后,論文基于美國德州儀器公司的TMS320C6711通用可編程DSPs芯片實(shí)現(xiàn)了劑量控制板固件,論文對各軟件模塊做了詳細(xì)介紹,給出了核心代碼或流程圖,并通過對劑量控制板驅(qū)動、固件和硬件的聯(lián)合測試,驗(yàn)證了劑量控制板固件的運(yùn)行效率和功能完整性。 本學(xué)位論文所研發(fā)的劑量控制板固件,已于2005年12月通過了上海微電子裝備有限公司的驗(yàn)收。
【圖文】：

量控制板（DCB, Dose Control Borad）固件（Firmware），解決了掃描投影光刻設(shè)逼近其分辨力極限時的曝光控制難題。1.4 國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢從 1973 年世界上第一臺光刻機(jī)誕生以來，光刻機(jī)及光刻技術(shù)的發(fā)展可謂日新異，，突飛猛進(jìn)。近 20 年來已連續(xù)攻克了 2μm、1.0μm、0.8μm、0.5μm、0.35μm、0.25μ0.18μm 等技術(shù)難關(guān)，現(xiàn)在正向 0.1μm 的加工領(lǐng)域發(fā)展[7,8,9]。光刻技術(shù)在經(jīng)歷了接觸式－接近式－投影式－1:1 反射掃描投影式－步進(jìn)縮投影式幾個重大技術(shù)發(fā)展階段后，正在向步進(jìn)掃描投影方式過渡[11,12,13]。步進(jìn)掃描影方式是光刻機(jī)領(lǐng)域的一次重大革新，其研發(fā)的背景（必要性）是隨著特征線寬求越來越小，Chip 尺寸要求逐漸變大，而同時要求高分辨率和大視場，這就使得刻機(jī)中的投影光刻物鏡設(shè)計(jì)制造難度增大，成本急劇上升。為了阻止投影光刻物成本急劇上身的趨勢，目前國際上先進(jìn)的光刻機(jī)都是采用步進(jìn)掃描工作方式代替前的步進(jìn)重復(fù)工作方式，以減小投影光刻物鏡的視場[15,16]。

量控制板（DCB, Dose Control Borad）固件（Firmware），解決了掃描投影光刻設(shè)逼近其分辨力極限時的曝光控制難題。1.4 國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢從 1973 年世界上第一臺光刻機(jī)誕生以來，光刻機(jī)及光刻技術(shù)的發(fā)展可謂日新異，突飛猛進(jìn)。近 20 年來已連續(xù)攻克了 2μm、1.0μm、0.8μm、0.5μm、0.35μm、0.25μ0.18μm 等技術(shù)難關(guān)，現(xiàn)在正向 0.1μm 的加工領(lǐng)域發(fā)展[7,8,9]。光刻技術(shù)在經(jīng)歷了接觸式－接近式－投影式－1:1 反射掃描投影式－步進(jìn)縮投影式幾個重大技術(shù)發(fā)展階段后，正在向步進(jìn)掃描投影方式過渡[11,12,13]。步進(jìn)掃描影方式是光刻機(jī)領(lǐng)域的一次重大革新，其研發(fā)的背景（必要性）是隨著特征線寬求越來越小，Chip 尺寸要求逐漸變大，而同時要求高分辨率和大視場，這就使得刻機(jī)中的投影光刻物鏡設(shè)計(jì)制造難度增大，成本急劇上升。為了阻止投影光刻物成本急劇上身的趨勢，目前國際上先進(jìn)的光刻機(jī)都是采用步進(jìn)掃描工作方式代替前的步進(jìn)重復(fù)工作方式，以減小投影光刻物鏡的視場[15,16]。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP368.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2597441