CN106125515A - 直写式光刻机扫描采用不等距触发进行图形校正的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出直写式光刻机扫描采用不等距触发进行图形校正的方法，属于图形校正技术领域。该不等距图形校正方法首先通过若干个工件台位置触发信号标定Trigger的长度；然后将图形扫描的整个行程范围分为多个校正段，每个校正段中均定义四个寄存器，所述四个寄存器分别定义校正段的起点、终点、校正间隔以及校正方向；最后根据每个校正段内图像的错位方向，结合对应校正段内四个寄存器的定义内容实现图像的校正。该方法具有图形校正能力强，校正效果好等特点。

Description

直写式光刻机扫描采用不等距触发进行图形校正的方法
技术领域
本发明涉及直写式光刻机扫描不等距图形校正方法，属于图形校正技术领域。
背景技术
直写式光刻机设备又称影像直接转移设备，是半导体及PCB生产领域中有别于传统半自动曝光设备的一个重要设备。是利用图形发生器取代传统光刻机的掩模板，从而可以直接将计算机的图形数据曝光到晶圆或PCB板上，节省制板时间和制作掩模板的费用，并且自身可用做掩模板的制作。目前在基于扫描技术的投影过程中，如何保证图形翻转与承载晶圆或PCB基板的工件台保持同步，是一个比较困难的问题。
较常用的两种方法是基于工件台位置信号和基于时间控制来触发光刻机进行图形翻转，但这两种方法都会存在一个缺点。因为每一台设备工件台的实际运动轨迹因安装误差、环境不同等等，都不可能按照理想的运动状态进行运动。实际的工件台，都会考核其运动过程中Yaw、Pitch、Roll值，这三个值会导致平台在运动过程中与实际位置有所偏差，对影像转移所带来的最直观的一个现象就是每个场内及场间，图形由上至下产生拼接错位不一致及变形的问题。现有技术中的校正方法均采用等距校正方法，该方法不仅校正效果不佳，并且不能消除工件台运动误差所带来的各扫描视场间拼接不一致的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种直写式光刻机扫描不等距图形校正方法，所采取的技术方案如下：
所述不等距图形校正方法首先通过若干个工件台位置触发信号标定Trigger(触发器)的长度；然后将图形扫描的整个行程范围分为多个校正段，每个校正段中均定义四个寄存器，所述四个寄存器分别定义校正段的起点、终点、校正间隔以及校正方向；最后根据每个校正段内图像的错位方向，结合对应校正段内四个寄存器的定义内容实现图像的校正。
优选地，所述校正方法的具体步骤为：
第一步：采用多个工件台位置触发信号触发多次图形发生器，使图形翻转多；其中，每相邻两次图像发生器的工件台位置触发信号的个数不想同；
第二步：将第一步中所述用多个工件台位置触发信号触发一次图像发生器定义为一个Trigger(触发器)，记做TriggerP，其中，P的取值与工件台位置触发信号触发次数相对应；
第三步：对图像进行扫描，按照图形扫描后各扫描视场间的误差测量所得(拼接误差的测量是PCB生产的工艺部分，曝光机曝光过后，经过显影，然后在显微镜或线宽测量仪下进 行测量)的拼接误差，将图形扫描的整个行程范围分为M个校正段；其中，M为大于等于1的整数；
第四步：在第三步所述M个校正段中的每个校正段内均定义四个寄存器，分别为一号寄存器，二号寄存器，三号寄存器和四号寄存器，所述一号寄存器定义其所在校正段的校正段起点；所述二号寄存器定义其所在校正段的校正段终点；所述三号寄存器定义其所在校正段的校正间隔；所述四号寄存器定义其所在校正段的校正方向；
第五步：从第1个校正段开始，检测该校正段内是否存在图像错位，如存在图像错位，根据该校正段内图像的错位方向确定四号寄存器的校正方向，并对该校正段内的错位图像进行校正；
第六步：重复第五步检测过程，对第2个校正段内的图像进行检测及图像校正处理，直至完成第M个校正段内图像的检测及校正处理。
优选地，每经历一个第二步所述的Trigger信号，工件台位置触发信号触发图像发生器翻转一次图像。
优选地，第三步所述M个校正段，每个校正段包含若干个Trigger，并且其包含的每相邻的两个Trigger内工件台位置触发信号的个数不同。
优选地，第四步所述校正间隔由Trigger的个数决定。
优选地，第四步所述校正方向包括正向校正和负向校正；所述正向校正过程中每个两个Trigger，增加一个工件台位置触发信号；所述负向校正过程中每个两个Trigger，减少一个工件台位置触发信号。
优选地，第五步所述图像的错位方向为正向错位，则定义四号寄存器的校正方向为负向校正；第五步所述图像的错位方向为负向错位，则定义四号寄存器的校正方向为正向校正。
本发明有益效果：
(1)、本发明提出的校正方法采用不等距校正方法对直写式光刻机扫描图像的错位现象进行校正，克服了传统直写式光刻机中采用等距方法进行校正的技术偏见；
(2)、该方法在图像校正过程中纠正了在影像转移的过程中，因平台的运动误差所导致的图形的翻转与平台的运动不能够保持同步进行，使影像转移在各扫描视场间，图形由上至下产生拼接错位不一致及变形的问题。使图像误差及错位问题得到有效消除，其消除率高达98％，很好的达到设备的要求规范标准。
附图说明
图1为使用3个(N＝3)PSO信号组成一个Trigger信号的示意图；
图2一个校正段内进行图形正向校正的示意图。
图3一个校正段内进行图形负向校正的示意图。
图4工件台运动误差导致图形错位及变形示意图。
图5图形校正过程示意图一。
图6图形校正过程示意图二。
图7图形校正过程示意图三。
图8图形校正过程示意图四。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。
如图4所示，工件台运动误差导致图形错位及变形示意图。在理论的图形扫描过程中，不同的扫描条带会有很好的拼接效果。但由于平台会存在运动误差，导致实际的各扫描条带因平台的运动误差带来图形变形及拼接错位。
本发明提供了一种直写式光刻机扫描不等距校正方法，所述不等距图形校正方法首先通过P个工件台位置触发信号标定Trigger的长度；然后将图形扫描的整个行程范围分为M个校正段，每个校正段中均定义四个寄存器，所述四个寄存器分别定义校正段的起点、终点、校正间隔以及校正方向；最后根据每个校正段内图像的错位方向，结合对应校正段内四个寄存器的定义内容实现图像的校正。
实施例1
图形校正的具体过程如下：
首先定义N个工件台位置触发信号(PSO)为一个Trigger信号，每经历一个Trigger信号，图形发生器就会翻转一次图形。N取值越大时，对图行校正的精度就越高，并且，每相邻的两个Trigger信号中N的取值不同，即每相邻两个Trigger信号钟的工件台位置触发信号的个数不同；具体取值需要参照工件台的实际分辨能力，如图1所示，N取值为3，即一个Trigger信号信号中包括3个工件台位置触发信号(PSO)。
针对校正的具体步骤为：
第一步：采用3个工件台位置触发信号触发一次图形发生器，使图形翻转第一次；
第二步：将第一步中所述用3个工件台位置触发信号触发的第一次图形发生器记做Trigger1，并依次按触发图形发生器的次数定义Trigger，直至第N次触发图形发生器记做TriggerN；其中，Trigger1、Trigger2……TriggerN中每相邻的两个Trigger信号中所包含的工件 台位置触发信号的个数不同；
第三步：按照图形扫描后各扫描视场间的误差测量所得的拼接误差，将图形扫描的整个行程范围分为3个校正段；
第四步：在第三步所述3个校正段中的每个校正段内均定义四个寄存器，分别为一号寄存器，二号寄存器，三号寄存器和四号寄存器；第1个校正段中，一号寄存器定义Trigger1为校正起点；二号寄存器定义Trigger5为校正终点；三号寄存器定义其所在校正段的校正间隔为两个Trigger信号，即在本校正段内，每隔两个Trigger实施一次校正；所述四号寄存器定义其所在校正段的校正方向；第2个校正段和第3个校正段中均包含5个Trigger信号，每段中的校正起点和校正终点根据第1个校正段定义的终点位置进行顺延；每个校正段中的校正间隔均为两个Trigger信号；
第五步：对第1个校正段开始，检测该校正段内是否存在图像错位，检测结果显示第一个校正段中存在图形错位，其错位方向为正向错位，如图5所示，因此确定第1个校正段中的四号寄存器的校正方向为负向校正，并对该校正段内的错位图像进行校正；
其中，负向校正过程中，每经历一个第二步所述的Trigger信号，多个工件台位置触发信号触发图像发生器翻转一次图像；所述负向校正过程中每个校正间隔中的Trigger信号依次递减一个工件台位置触发信号，如图3所示，校正间隔为两个Trigger信号时，每隔校正间隔中的第一个Trigger信号中包含3个工件台位置触发信号；第二个Trigger信号中包含2个工件台位置触发信号；
第六步：对第2个校正段内的图像进行检测，检测结果显示第二个校正段中存在图形错位，其错位方向为负向错位，如图6所示，因此确定第2个校正段中的四号寄存器的校正方向为正向校正，并对该校正段内的错位图像进行校正；
其中，正向校正过程中，每经历一个第二步所述的Trigger信号，多个工件台位置触发信号触发图像发生器翻转一次图像；所述正向校正过程中每个校正间隔中的Trigger信号依次递增一个工件台位置触发信号，如图2所示，校正间隔为两个Trigger信号时，每隔校正间隔中的第一个Trigger信号中包含3个工件台位置触发信号；第二个Trigger信号中包含4个工件台位置触发信号；
第七步：对第3个校正段内的图像进行检测，检测结果显示第二个校正段中存在图形错位，其错位方向为正向错位，如图7所示，重复第五步所述正向错位的校正过程，完成图形校正。
本实施例如图5至图8所示，展现了一个图形错位的完整校正过程。图5中所示，扫描的图形在第一个校正段内呈现正向错位，因此需要采用负向校正机制。校正的结果如图6所 示，使第一段图形达到较理想的拼接效果。在图6中所显示的第二个校正段内，图形呈现为负向错位，需要采用正向校正，校正结果如图7所示，使第二段图形达到了较理想的拼接效果。在图7中所示的第三个校正段内，图形呈现为正向错位，需要采用负向校正，校正结果如图8所示，使第三段图形达到了较理想的拼接效果。此图形经过上述三个段的不同校正，最终整体上消除了因平台运动误差所引起的图形变形及错位。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.直写式光刻机扫描不等距图形校正方法，其特征在于，所述不等距图形校正方法首先通过若干个工件台位置触发信号标定Trigger的长度；然后将图形扫描的整个行程范围分为多个校正段，每个校正段中均定义四个寄存器，所述四个寄存器分别定义校正段的起点、终点、校正间隔以及校正方向；最后根据每个校正段内图像的错位方向，结合对应校正段内四个寄存器的定义内容实现图像的校正。
2.根据权利要求1所述不等距图形校正方法，其特征在于，所述校正方法的具体步骤为：
第一步：采用多个工件台位置触发信号触发多次图形发生器，使多次图形翻转；其中，每相邻两次图像发生器的工件台位置触发信号的个数不相同；
第二步：将第一步中所述用多个工件台位置触发信号触发一次图像发生器定义为一个Trigger，记做TriggerP，其中，P的取值与工件台位置触发信号触发次数相对应；
第三步：对图像进行扫描，按照图形扫描后各扫描视场间的误差测量所得的拼接误差，将图形扫描的整个行程范围分为M个校正段；其中，M为大于等于1的整数；
第四步：根据第三步所述的拼接误差，在所述M个校正段中的每个校正段内均定义四个寄存器，分别为一号寄存器，二号寄存器，三号寄存器和四号寄存器，所述一号寄存器定义其所在校正段的校正段起点；所述二号寄存器定义其所在校正段的校正段终点；所述三号寄存器定义其所在校正段的校正间隔；所述四号寄存器定义其所在校正段的校正方向；
第五步：从第1个校正段开始，根据第四步所述四个寄存器的定义值，检测该校正段内是否存在图像错位，如存在图像错位，根据该校正段内图像的错位方向确定四号寄存器的校正方向，并对该校正段内的错位图像进行校正；
第六步：重复第五步检测过程，对第2个校正段内的图像进行检测及图像校正处理，直至完成第M个校正段内图像的检测及校正处理。
3.根据权利要求2所述不等距图形校正方法，其特征在于，图像发生器每经历一个第二步所述的Trigger信号，多个工件台位置触发信号触发图像发生器翻转一次图像。
4.根据权利要求2所述不等距图形校正方法，其特征在于，第三步所述M个校正段，每个校正段包含若干个Trigger，并且其包含的每相邻的两个Trigger内工件台位置触发信号的个数不同。
5.根据权利要求2所述不等距图形校正方法，其特征在于，第四步所述校正间隔由Trigger的个数决定。
6.根据权利要求2所述不等距图形校正方法，其特征在于，第四步所述校正方向包括正向校正和负向校正；所述正向校正过程中每个两个Trigger，增加一个工件台位置触发信号；所述负向校正过程中每个两个Trigger，减少一个工件台位置触发信号。
7.根据权利要求2所述不等距图形校正方法，其特征在于，第五步所述图像的错位方向为正向错位，则定义四号寄存器的校正方向为负向校正；第五步所述图像的错位方向为负向错位，则定义四号寄存器的校正方向为正向校正。
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