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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:詹金坪
研究生(外文):Chin-Ping Chan
論文名稱:改善高階光罩電子束二次描劃之對位精度
論文名稱(外文):Improving Overlay Accuracy Performance of Electron-Beam 2nd Writing for Advanced Photomasks
指導教授:陳適範陳適範引用關係
指導教授(外文):Shih-Fan Chen
口試委員:陳貞光唐自標林於隆
口試日期:2010-07-08
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料及資源工程系研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:無鉻相位微影電子束二次描劃對位精度
外文關鍵詞:E-beamChromeless2nd-writingoverlay
相關次數:
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目前大多數的光罩公司已經完成45 nm產品的量產,並進行32 nm產品量產導入的工作,其中,以電子束進行二次描劃能比傳統的雷射二次描劃提供更高的對位精度,因此在多數高階製程技術中,都需要以電子束進行二次或多次描劃,這使得光罩對位的精準度變得更加重要。此光罩對位精度衝擊著晶圓微影的表現和光罩的製程能力,因此高解析度的微影光罩圖形需要比上一世代具備更嚴謹的規格要求。
框邊架構式光罩是無鉻相位微影技術的一種架構,無鉻相位微影技術是針對32 nm以及下世代的解析度所發展的增益技術之一,為了能夠達到更高的光罩解析度,在本研究中,我們針對框邊架構式光罩,建立了一種最佳化的對位模式,使得一次與二次描劃層間對位精度的三倍標準差值可以降低到4 nm以下,符合32 nm產品製程的精度需求。


Development of 45 nm node reticles has been completed at most mask shops. The development of next generation 32 nm node and beyond reticles is currently underway. Electron-beam multi-writing can provide higher precision alignment than traditional laser tool. In many advanced mask manufacturing processes, double or multi-writing process using electron beam is often required. This means that the overlay accuracy of masks becomes very crucial. The mask overlay accuracy impacts both the lithographic performance and mask manufacturability. The high-resolution lithography thus requires even tighter specifications on pattern placement of reticles in comparison with previous generation process.
RIM structure is one of the Chrome-less Phase Lithography (CPL) structures, and CPL is a promising technology among the resolution enhancement technologies (RET) for 32 nm node reticles and beyond. To improve mask-making precision and to achieve higher mask pattern resolution, we present an optimized method of mark alignment in this study. The overlay precision of the 1st and 2nd layers can be reduced to a 3σvalue of 4 nm or below. This mask overlay accuracy has met the requirements of 32 nm node reticles.


目 錄

摘 要 ii
ABSTRACT iii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緖論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機及目的 2
第二章 文獻回顧與原理 4
2.1 光罩製作原理[3] 4
2.1.1 光罩簡介 4
2.1.2 光罩種類與組成 4
2.1.3 光罩製作流程 8
2.2 蝕刻技術簡介 17
2.3 電子束微影簡介 19
2.3.1 電子束之基本原理 22
2.4 無鉻相位微影簡介 23
2.4.1 無鉻相位微影製程 26
2.4.2 無鉻相位微影光罩設計應用 28
第三章 實驗方法及步驟 30
3.1 實驗流程 30
3.2 實驗設備 33
3.2.1 電子束描劃機台 (JEOL/JBX-9000) 33
3.2.2 去水烘烤機台 (Sigmatech/SFB2800) 34
3.2.3 顯影機台 (Sigmatech/SFD3000) 35
3.2.4 蝕刻機台 (PlasmaTherm/VLR700 GIII) 36
3.2.5 對位精度量測機台 (Leica/IPRO3) 37
3.2.6 圖形拍攝機台 (Holon CD SEM/EMU series) 38
3.2.7 原子力顯微鏡機台 (Veeco / Dimension series) 38
第四章 結果與討論 39
4.1實驗條件選擇 39
4.1.1 實驗圖形設計 41
4.1.2 實驗製程條件 42
4.1.3 實驗分析 43
4.2 對位精度尺寸條件比較 44
4.3 鉻框邊製程形貌 46
4.4 框邊式光罩製程空間 49
第五章 結論與未來研究方向 51
5.1 結論 51
5.2 未來研究方向 52
參考文獻 53



參考文獻
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