集成电路的密集程度和性能指标按摩尔定律(Moor’s Law)成几何级数快速增长,它强力推动着整个IT行业的高速发展。光刻技术在集成电路中有着举足轻重的作用,是集成电路工业的“顶梁柱”,是近代信息技术中的一项关键技术。光刻技术中有三大核心技术,其中掩模—硅片对准是光刻机的三大核心技术(物镜、对准、工件台)之一,随着光刻机技术水平的提高,特征线宽的尺寸减小到纳米级时,对光刻机对准系统提出了更高对准精度的性能指标。 本论文就目前光刻机需要高精度的对准系统进行了方案的分析和设计,提出了一些可实用性的提高对准精度的方法,满足了需要高精度投影光刻机的需求,得出了一些结论具有一定的实用价值。本文研究的主要内容和结果如下: 1.阐述了投影光刻机高精度对准系统设计的技术方案和原理。分析了系统中采用的一些对准方法,标记设计问题等,提出了高精度掩模—硅片对准的方案设计流程图。实现高精细对准精度需要提高光、机、电的综合性能指标,指出了对准系统中必须处理好每一个环节的技术指标才能实现高精度对准。 2.硅片处理过程中化学机械抛光和旋转涂模技术导致的非对称标记的变形,影响了对准精度,建立了一套校正掩模硅片变形的自动对准数学模型,并应用于同轴、离轴混合对准系统的硅片模型,掩模模型以及工件台模型中。通过算法计算出机器坐标系(MCS)、掩模坐标系(RCS)、硅片坐标系(WCS)相互的位置关系,很好的校正由掩模硅片引起的平移、线变、旋转、正交性的偏差;