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专利号: 2021100891006
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 摄影术;电影术;利用了光波以外其他波的类似技术;电记录术;全息摄影术〔4〕
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种测量倾角和旋转角的光刻对准标记,其特征在于:包括硅片标记和掩膜标记,两个标记外部轮廓尺寸相同,均由五个边长相同的正方形呈十字型排列构成,通过使硅片标记和掩膜标记外部轮廓重合实现了硅片和掩膜两个平面的粗对准;

掩膜标记内部包括一个中心与掩膜标记中心重合的正方形,且其四边分别与构成掩膜标记的五个正方形的四边平行;

硅片标记内部包括两层结构,内层为中心与硅片标记中心重合的掩膜标记内部正方形的外接圆,外层为以内层圆形为内接圆的正方形,且其四边分别与构成硅片标记的五个正方形的四边成45°夹角;

掩膜标记和硅片标记的相邻两角正方形中包括有长度和周期均相同的光栅,同侧两标记上的光栅排列位置相差半个周期;

通过观察粗对准后的掩膜标记和硅片标记内部图形及光栅产生的莫尔条纹实现了硅片和掩膜两个平面倾角和旋转角的定量检测。

2.如权利要求1所述的一种测量倾角和旋转角的光刻对准标记,其特征在于:所述硅片标记和掩膜标记的不含光栅的两个正方形邻边有向内凹陷的等腰直角三角形轮廓,起到了辅助粗对准功能和消除光栅周期重合干扰的功能。

3.如权利要求2所述的一种测量倾角和旋转角的光刻对准标记,其特征在于:所述硅片标记的内层圆形的第四象限角平分线上设有一条实刻线,通过观察实刻线显露情况实现了两个平面旋转角的定性检测。

4.一种应用如权利要求3所述的测量倾角和旋转角的光刻对准标记的对准方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将硅片和掩膜放置在对应的载物台上,调节两平面的位置,使掩膜标记和硅片标记便于观察;

S2、移动掩膜标记,使其外部轮廓和硅片标记重合,完成粗对准;

S3、通过观察掩膜标记和硅片标记的内部图形及光栅产生的莫尔条纹进行两平面倾角的定量检测和校正;

S4、通过观察掩膜标记和硅片标记的内部图形及实刻线显露情况进行两平面旋转角的定量检测和校正,完成对准。

5.如权利要求4所述的一种应用如权利要求3所述的测量倾角和旋转角的光刻对准标记的对准方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:将硅片和掩膜放置在对应的载物台上,调节两平面的位置,使掩膜标记和硅片标记出现在显微物镜的视场中心位置并成像于CCD相机里。

6.如权利要求5所述的一种应用如权利要求3所述的测量倾角和旋转角的光刻对准标记的对准方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:移动掩膜标记,使其外部轮廓和硅片标记重合,并采用外部轮廓上的两个内凹三角形辅助,完成粗对准。

7.如权利要求6所述的一种应用如权利要求3所述的测量倾角和旋转角的光刻对准标记的对准方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:观察CCD相机所成像,若出现放大的莫尔条纹,利用放大的莫尔条纹线宽D计算出倾角α,计算公式为:

其中d为光栅的栅距;

以间隙最大两点连线的中垂线为固定轴旋转掩膜载物台相应角度α,完成对两平面倾角的定量检测并校正。

8.如权利要求7所述的一种应用如权利要求3所述的测量倾角和旋转角的光刻对准标记的对准方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:观察CCD相机所成像,若实刻线显露出来,则利用掩膜标记和硅片标记内部图形所成像计算圆心、外接切点和相邻的圆心和内接切点构成的直线与外层正方形交点形成的三角形面积SΔAOE,进而计算出旋转角θ,计算公式为:其中R为硅片标记内层圆形的半径;

若偏移后的掩膜标记内部正方形邻近刻线顶角处于实刻线上方时则将掩膜标记顺时针旋转角度θ,位于下方时则逆时针旋转角度θ,完成对准。