套準開

本文將從光刻機的雷射干涉儀的調整和控制，來研究光刻機曝光平台的步進精度對套準精度的影響，從而加以改善。 定位檢測系統由光開關感知器和雷射干涉儀組成，光開關感知器以平台驅動到特定位置，會遮斷光而判斷平台之相對歸零位置和極限位置。 而雷射干涉儀則是以雷射光與平台上條狀鏡組的反射光因光程差生成干涉之條紋來計算平台行進和偏轉的實時位置。

隨著IC製造業的迅速發展，光刻成像技術不斷提高，晶片的特徵尺寸也不斷的縮小，對套刻精度有了更高的要求。套準精度(Overlay)是現代高精度步進掃描投影光刻機的重要性能指標之一，也是新型光刻技術需要考慮的一個重要部分。套準精度將會嚴重影響產品的良率和性能。提高光刻機的套準精度，也是決定最小單元尺寸的關鍵。
套準誤差產生的原因有很多種形式，其中包括平移、旋轉、擴張等各種形式（圖1），而不同的誤差形式都會對曝光位置的偏移量造成不同的影響。
本文將從光刻機的雷射干涉儀的調整和控制，來研究光刻機曝光平台的步進精度對套準精度的影響，從而加以改善。
原理分析
現行微影製程所使用的曝光機台主要是由光學投影系統及X-Y曝光平台所構成的，光學投影系統決定了曝光機台對阻劑層的解析極限，而X-Y平台則影響機台對準時的相關參數，進一步影響產品之產能和良率。當前高數值孔徑(high NA)與短波長的步進機，已經可以將線寬推進至10nm以下。但伴隨而來的問題則是挑戰在100nm線寬下的對準極限(3σ=10nm)。在先進曝光機台中，曝光平台的步進準確性、等距性、再現性、旋轉補正、傾斜補正等要求，都有明確的規範和檢驗方式。
曝光平台為一氣浮式(Air Bearing)平台，是利用氣浮系統和線性馬達在X、Y軸和θ-Z軸運動以達到高速、高準確性的晶圓定位和傳輸。主要包含以下兩個系統：驅動系統、定位檢測系統。驅動系統由線性馬達控制，這些馬達由X-Y曝光平台的專屬印刷電路板輸出電流值，藉以計算由馬達驅動平台到特定位置時所移動的距離。定位檢測系統由光開關感知器和雷射干涉儀組成，光開關感知器以平台驅動到特定位置，會遮斷光而判斷平台之相對歸零位置和極限位置。而雷射干涉儀則是以雷射光與平台上條狀鏡組的反射光因光程差生成干涉之條紋來計算平台行進和偏轉的實時位置。
氦氖雷射以分光器分成3道光，分別導至X軸、Y軸和θ角之雷射頭，每道光都會跟平台上之條狀鏡組反射光生成干涉，經由計算可準確得知雷射頭和平台的相對位置(圖2)。圖中的分光鏡將雷射頭的光分至3個干涉儀，干涉儀利用入射線與經由條狀鏡組的光程差的不同而生成干涉，干涉所得的光利用光纖導入PCB版中進行量測和計算。