[发明专利]一种将曝光平面对准成像平面的方法

说明书

在微纳加工的光刻成型技术领域，本发明公开了一种将曝光平面对准成像平面的方法，可应用于微纳加工领域中的精密步进紫外光光刻机与微纳3D打印机上。包括：利用曝光基板最大边缘处的基板与光源距离误差，作为细部估算每一步进曝光点精微对准距离误差的方法，进而作为成像平面对准的补偿。由于微纳加工的基板中每一步进曝光点的距离都是以极微小距离等级的平移，进行每一步进的曝光，在此极微小距离间的曝光对准距离误差是很难估算的，因此本发明利用基板的最大边缘作为误差的量测，再用此量测结果去运算每一步进曝光位置的曝光对准距离误差。

本发明涉及微纳加工的光刻成型对准技术领域，具体说，涉及一种将曝光平面对准成像平面的方法。

背景技术

在微纳加工的光刻成型技术领域，其中光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，随着器件特征尺寸的不断缩小，对光刻机的工作误差及稳定性的要求极为苛刻，对其所能够达到最高精度的要求越来越高。不同对准距离下光刻机的曝光效果不同，在最佳对准距离时，光刻机的成像质量方为最佳。所以，更高精准度的对准，是保证光刻机高质量成像的关键要素之一，于光刻工艺极其重要。但光刻机每一步进处的最佳对准距离会随基板形貌、厚度、摆放与各位置真空吸附力的细微差别而发生改变，对每一步进曝光处的对准距离进行精微修正，以获得更高质量的成像，已经成为光刻机制造工艺现今的挑战之一。

发明内容

为了实现光刻成型设备更高精度的对准成像,本发明提出了一种将曝光平面对准成像平面的方法，能有效的解决背景技术面临的难题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种将曝光平面对准成像平面的方法，包括以下步骤：

步骤1：用微纳精度的测距系统测量曝光平面范围或所放置曝光基板的最大边缘处m个设定点的距离，得到m个设定点与原对准成像平面的距离误差为Qm，其中m＝1,2,…,m(m为正整数)；

步骤2：通过将m个设定点(Xm,Ym)座标对应的距离误差Qm进行运算得到每一步进曝光点(Xn,Yn)对应位置的距离误差值Pn，将每一步进曝光点的距离误差值Pn加上原对准成像平面与光源的距离P，得到各个步进曝光点对应精微修正后的曝光对准距离P+Pn，其中n＝1,2,…,n(n为正整数)；

步骤3：在步进曝光流程中，将每一步进曝光点精微修正后的曝光对准距离P+Pn，输入步进光刻设备中，作为设备调整每一步进曝光点对准距离的依据。

优选地，所述用测量曝光平面范围的最大边缘处m个设定点的距离作为估算对准距离误差，则可以修正曝光平面载台倾斜所造成的误差；所述用所放置曝光基板的最大边缘处m个设定点的距离作为估算对准距离误差，则可以修正因曝光基板吸附曝光平面载台的吸力不均所造成的基板倾斜误差。

优选地，所述微纳精度的测距系统采用基于声学及光学的非接触式测距方式，如反射能量法、超声时间法、双象比较法、位置敏感器件测距法、光学探针法、光切法、干涉法、图像处理等，但不仅限于此。

优选地，在放置基板的载台平面上定义X轴与Y轴，以此确定多设定点的位置，并定义Z轴且原对准成像平面处的Z轴坐标为0，即可得到多组设定点的实际X、Y、Z坐标，以此运算每一步进曝光点X、Y位置对应的Z轴坐标值，即为距离误差值运算方法。

优选地，在系统对曝光基板进行初始第一个步进曝光点的光学精密聚焦之后，作为原对准成像平面，可通过估算精微修正的曝光对准距离来取代光学的精密聚焦方式，达到快速修正成像平面对准的目的。

有益效果：本发明相对于现有技术，

(1)本发明提供的将曝光平面对准成像平面的方法，仅需确定曝光基板的形状及尺寸，利用测量系统和数据处理系统即可得到步进的精微修正值，使得步进曝光平面与成像平面最大限度重合，实现精微修正步进光刻成型设备对准距离的目的，步骤简单，可较大幅度的提高光刻成型设备的成像质量；