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高能电子束缩小投影曝光机标记信号检测及对准技术的研究

作　者: 史强
导　师: 张福安
学　校: 中国科学院研究生院（电工研究所）
专　业: 高电压及绝缘技术
关键词: 电子束缩小投影曝光机信号检测对准技术数字处理技术模拟软件标记图形设计
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

本论文介绍了电子束缩小投影曝光机标记信号检测及对准技术的相关系统设计、流程设计、算法设计等，给出了实验数据和结果，实现了3σ为45nm的检测精度。在电子束缩小投影曝光系统对准技术的原理实验中，介绍了电子束缩小投影曝光机对准系统的构成及原理，阐述了数字处理技术在对准系统中的应用，以及对准数据的产生及数字处理的软件设计，并给出实际测试结果。原理实验验证了使用数字信号处理技术处理背散射电子(BSE)信号的可行性。实验中设计出用于电子束缩小投影曝光机的标记对准模拟软件，采用多边形面积变化来表示背散射信号幅值的变化，利用有向环计算多边形面积，并模拟出标记对准的背散射信号，同时分析了不同标记图形所产生的BSE信号的特点，设计出适用于缩小投影系统的掩模图形及相应的标记图形。在缩小投影电子束曝光机上完成了对准标记重复检测精度的研究，检测系统中使用了四象限的背散射电子检测器，提高了信号的信噪比，检测精度达到3σ=45nm，制作了用于拼接的掩模图形及相应的标记图形，为拼接实验作了一定的准备。

全文目录

第一章引言  7-18
  §1．1 微细加工光刻技术  7-9
  §1．2 对准技术在曝光系统中的作用  9-10
  §1．3 几种光刻设备对准技术的研究及应用现状  10-17
    1．3．1 光学投影系统对准技术  10-12
    1．3．2 扫描电子束对准技术  12-13
    1．3．3 电子束投影曝光对准技术  13-16
    1．3．4 其他曝光对准技术  16-17
  §1．4 课题研究意义及任务  17-18
第二章电子束缩小投影曝光机对准技术原理实验  18-23
  §2．1 对准技术原理简介  18
  §2．2 原理实验目的  18
  §2．3 幅值检测原理  18-20
    2．3．1 背散射电子信号产生和检测  18-19
    2．3．2 检测误差处理  19-20
  §2．4 数据产生及处理  20-21
  §2．5 对准结果及讨论  21-23
第三章对准模拟软件及标记图形设计  23-31
  §3．1 软件设计意义  23
  §3．2 建立模拟软件数学模型  23-24
  §3．3 多边形相交的算法  24-26
    3．3．1 判断平面内两多边形相交的算法及程序流程  24-25
    3．3．2 交运算算法及程序流程  25
    3．3．3 直线段与直线段求交程序  25-26
  §3．4 标记图案设计  26-27
  §3．5 标记信号模拟结果  27-30
    3．5．1 不同设计标记的信号模拟  27-28
    3．5．2 对掩模标记像与硅片标记间有偏转角度情况的模拟  28-29
    3．5．3 模拟信号与检测实验信号对比  29-30
  §3．6 实验标记设计  30-31
第四章对准实验  31-44
  §4．1 对准方案设计  31
  §4．2 标记检测及对准系统构成  31-32
  §4．3 偏转放大器校准  32-36
    4．3．1 粗校准  33-34
    4．3．2 细校准  34-36
  §4．4 实验过程及结果  36-43
    4．4．1 实验过程  36-38
    4．4．2 功能模块  38-39
    4．4．3 标记信号检测实验模块  39-42
    4．4．4 实验结果  42-43
  §4．5 结论  43-44
第五章结论  44-47
  §5．1 课题的特点  44
  §5．2 课题的进展和突破  44-46
    5．2．1 进展  45
    5．2．2 突破  45-46
  §5．3 课题的深入研究  46-47
参考文献  47-50
发表文章  50-51
致谢  51

高能电子束缩小投影曝光机标记信号检测及对准技术的研究

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