本文主要针对光刻对准特性,从单项工艺和工艺集成的角度,分析了影响光刻对准的各个主要因素,主要包括对准标记、工艺层、隔离技术等,提出了一些改善光刻对准效果的方法。对准是衡量光刻机性能的一个重要指标。首先,介绍了用于自动对准的暗场对准技术以及Nikon 公司生产的NSR 系列光刻机的对准机制、采用的对准技术,详细阐述了对准的基本原理。分析了在不同光刻层上的对准情况及光刻层对对准标记信号的影响,并通过实验验证了不同光刻层上的对准精度,确定了不同光刻层的对准能力的优劣次序。然后,进一步研究改善多道光刻工艺中的铝层对准效果。实验中利用光阻(Photoresist)的薄膜干涉效应,即一定波长的光(如对准光线)在光阻厚度不同时会表现出不同的反射率这一特点,通过改变光阻的厚度和类型来达到改善光刻对准效果的目的。对准标记也是光刻对准过程中的重要环节,本文通过利用硅的定向腐蚀技术,做出了V 型对准标记,并通过在光刻机上进行实际验证,对这种标记的实用性和可行性做出了评估。为实际的生产提供了一种很好的选择。其次,通过跟踪研究IC 制造中工艺步骤(即隔离层刻蚀和多晶硅淀积),发现隔离工艺可以引起较大的套准偏差,并且通过研究三种不同的隔离工艺-STI/LOCOS/SWAMI 后,发现不仅隔离工艺可以引起较大光刻对准偏差,并且,不同的隔离工艺引起的光刻对准偏差程度不一样,通过实验的方式,确定了南科六英寸线在采用STI/LOCOS/SWAMI 时的光刻对准能力。并对产生此现象的原因做了简要的分析,同时,阐述了该问题的研究在实际生产上的影响。最后,讨论了套刻误差的组成以及误差模型的建立,并介绍了套刻误差的表示方法。套刻误差数学模型对于光刻机整机套刻精度的估计,对于光刻机的多机(单机)套刻匹配等工作将会是一个非常重要的工具。