專利名稱:一種利用原子力顯微鏡的套刻對準(zhǔn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用原子力顯微鏡進(jìn)行多層圖形結(jié)構(gòu)加工的半導(dǎo)體加工方法和裝置，特別涉及基于原子力顯微鏡AFM(Atomic Force Microscope)刻蝕技術(shù)的套刻對準(zhǔn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
基于原子力顯微鏡的刻蝕技術(shù)是利用原子力顯微鏡的探針與樣品之間的相互作用來實現(xiàn)樣品表面微細(xì)結(jié)構(gòu)制造的半導(dǎo)體加工技術(shù)，具備高精度的加工分辨力。三維集成電路與微系統(tǒng)器件設(shè)計的發(fā)展要求進(jìn)行多層圖形結(jié)構(gòu)的加工，不同層圖形之間的套刻對準(zhǔn)技術(shù)是基于原子力顯微鏡的半導(dǎo)體加工的關(guān)鍵技術(shù)之一?；贏FM的刻蝕技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)納米級尺寸的高精度刻蝕，但是由于其掃描范圍小、速度慢的缺點，目前尚不能應(yīng)用于大規(guī)模集成電路的制造，在小于100×100μm的小范圍內(nèi)進(jìn)行多層圖形結(jié)構(gòu)的加工，要求高精度的套刻對準(zhǔn)技術(shù)?；谠恿︼@微鏡的套刻對準(zhǔn)技術(shù)，其關(guān)鍵在于原子力顯微鏡的重新定位。目前廣泛使用的重新定位方法主要依靠光學(xué)測量系統(tǒng)和機(jī)械定位系統(tǒng)。中國專利200410011339.8 “基于原子力顯微鏡的重新定位方法”公開了一種利用光學(xué)測量系統(tǒng)和機(jī)械定位系統(tǒng)進(jìn)行原子力顯微鏡重新定位的方法，其缺陷在于對準(zhǔn)精度低，不適用于納米級的半導(dǎo)體加工工藝?，F(xiàn)有依靠光學(xué)測量系統(tǒng)和機(jī)械定位系統(tǒng)的重新定位方法存在著其自身的局限性。一方面，光學(xué)的衍射極限在理論上限制了光學(xué)系統(tǒng)在納米級圖形結(jié)構(gòu)測量中的應(yīng)用，另一方面，高精度的光學(xué)測量系統(tǒng)與機(jī)械定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)備與原子力顯微鏡設(shè)備不兼容?，F(xiàn)有的重定位方法主要是針對利用原子力顯微鏡進(jìn)行觀測而設(shè)計的，未考慮到在原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)中對加工過程進(jìn)行控制的裝置?；贏FM的微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展需要新型的與AFM設(shè)備兼容的高精度重新定位方法與裝置以實現(xiàn)套刻對準(zhǔn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中對準(zhǔn)精度低、對準(zhǔn)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷，提供了一種基于原子力顯微術(shù)與壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)的套刻對準(zhǔn)方法及裝置。本發(fā)明可有效地利用原子力顯微鏡本身的成像能力進(jìn)行高精度的測量，通過壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)進(jìn)行精確定位，能夠克服光學(xué)對準(zhǔn)系統(tǒng)的衍射極限限制，兼顧對準(zhǔn)系統(tǒng)與加工系統(tǒng)的設(shè)備兼容性，實現(xiàn)高精度套刻對準(zhǔn)。
本發(fā)明方法如下
基于原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)的套刻對準(zhǔn)方法，包含以下幾個步驟(1)利用原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)在制作第一層圖形的同時制作套刻對準(zhǔn)標(biāo)記，計算機(jī)記錄對準(zhǔn)標(biāo)記相對于該工作區(qū)域的坐標(biāo)值；(2)將探針移出工作區(qū)域進(jìn)行制備第二層圖形的準(zhǔn)備，再通過原子力顯微鏡自身配備的低分辨率光學(xué)觀測系統(tǒng)與低精度機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)將探針移至工作區(qū)域內(nèi)；(3)利用原子力顯微鏡的成像功能，在制備第二層圖形之前，對此時的工作區(qū)域進(jìn)行掃描，計算機(jī)記錄對準(zhǔn)標(biāo)記相對于此時的工作區(qū)域的坐標(biāo)值；(4)通過計算機(jī)對原子力顯微鏡測量得到的對準(zhǔn)標(biāo)記坐標(biāo)值與原記錄的對準(zhǔn)標(biāo)記坐標(biāo)值之間的差值進(jìn)行計算，得到位移、角度的補(bǔ)償值；(5)利用該補(bǔ)償值修正第二層圖形的坐標(biāo)，通過壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)，按照修正后的坐標(biāo)，精確控制第二層圖形的刻蝕；(6)對于多于兩層的圖形結(jié)構(gòu)的制造，利用所述套刻對準(zhǔn)標(biāo)記，逐層按照步驟(2)(3)(4)(5)進(jìn)行刻寫，實現(xiàn)多層圖形結(jié)構(gòu)的高精度套刻。
所述原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)為基于AFM的電場誘導(dǎo)氧化法。
所述步驟(1)中的套刻對準(zhǔn)標(biāo)記為工作區(qū)域內(nèi)專門用于層與層之間圖形對準(zhǔn)的圖形結(jié)構(gòu)，采用“X”字形圖形標(biāo)記以得到顯著形貌特征與高分辨率；同一工作區(qū)域內(nèi)使用三個“X”字形圖形標(biāo)記，以確定工作區(qū)域坐標(biāo)系。
所述低精度光學(xué)觀測系統(tǒng)采用原子力顯微鏡自身配備的光學(xué)顯微鏡，分辨率為1.5μm。
所述低精度機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用原子力顯微鏡自身配備的用于調(diào)節(jié)樣品與探針之間相對位置的機(jī)械設(shè)備，精度可以在10μm至50μm之間。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下由于本發(fā)明的套刻對準(zhǔn)方法，采用基于AFM的電場誘導(dǎo)氧化法進(jìn)行納米級微細(xì)結(jié)構(gòu)的制造，通過控制針尖與樣品之間的電壓，能夠及時準(zhǔn)確地實現(xiàn)加工過程與成像過程之間的切換，使得原子力顯微鏡的成像過程不會對加工過程發(fā)生干擾，因此能夠直接用于樣品表面形貌的測量，而原子力顯微圖能夠達(dá)到納米級的測量精度(水平方向1nm，豎直方向0.1nm)，從而保證了套刻對準(zhǔn)標(biāo)記坐標(biāo)的測量精度，為實現(xiàn)高精度的套刻加工奠定了基礎(chǔ)。
由于使用原子力顯微鏡系統(tǒng)自身的成像功能，不需要額外的光學(xué)對準(zhǔn)設(shè)備，實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)備的兼容性，避免了復(fù)雜的高精度光學(xué)對準(zhǔn)系統(tǒng)的設(shè)備與原子力顯微鏡系統(tǒng)設(shè)備的不匹配，有利于節(jié)省設(shè)備投入，充分有效地利用設(shè)備資源。
由于使用原子力顯微鏡測量得到的顯微圖作為套刻對準(zhǔn)的依據(jù)，測量精度超越了光學(xué)衍射極限的限制，其測量分辨力在水平方向和豎直方向都有顯著的提高，使得套刻標(biāo)記的圖形信號分辨率提高，從而保證了多層圖形套刻過程的實現(xiàn)。
由于套刻標(biāo)記與第一層圖形同時由原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)制作，套刻標(biāo)記的加工精度與圖形的加工精度相同，氧化線結(jié)構(gòu)的高度相似，保證了套刻標(biāo)記的形貌特征能夠充分的體現(xiàn)在原子力顯微圖中，有利于得到高分辨率的套刻標(biāo)記圖形信號。
由于使用的原子力顯微鏡配備有閉環(huán)的壓電掃描器，采用壓電陶瓷的閉環(huán)定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在大于50×50μm范圍內(nèi)的高精度定位與重定位，保證了圖形結(jié)構(gòu)能夠按照設(shè)計的圖形坐標(biāo)實現(xiàn)高精度刻蝕。
由于使用了原子力顯微鏡配備的低分辨率的光學(xué)觀測系統(tǒng)和低精度的機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使得套刻對準(zhǔn)方法在不需要額外對準(zhǔn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了大范圍內(nèi)的低精度定位。低精度定位在高精度定位之前完成，使得原子力顯微鏡的成像區(qū)域能夠覆蓋對準(zhǔn)標(biāo)記所在位置，為實現(xiàn)套刻對準(zhǔn)提供依據(jù)，克服了原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)中作用范圍小的缺陷，保證了套刻對準(zhǔn)方法的實用性。
應(yīng)用本發(fā)明方法的裝置包括使用壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)作為掃描器的原子力顯微鏡、光學(xué)觀測鏡、機(jī)械調(diào)節(jié)平臺與電壓開關(guān)電路。其中電壓開關(guān)電路是以實現(xiàn)基于AFM的電場誘導(dǎo)加工技術(shù)為目的而設(shè)計的，控制加工電壓的專門部件。利用控制計算機(jī)的數(shù)字信號控制該電壓開關(guān)電路，以實現(xiàn)原子力顯微鏡針尖與樣品之間的電壓控制。當(dāng)電壓開關(guān)電路輸出高電位電壓信號時，原子力顯微鏡探針的針尖與樣品之間存在10v左右的正電壓，在該電壓的誘導(dǎo)下，在樣品表面針尖周圍局部區(qū)域內(nèi)，實現(xiàn)樣品表面氧化。而當(dāng)電壓開關(guān)電路輸出電壓為低電位電壓信號，原子力顯微鏡探針的針尖與樣品之間的電壓接近0v，此時樣品表面不發(fā)生氧化反應(yīng)，原子力顯微鏡探針不改變樣品表面的性質(zhì)。通過以上的控制，當(dāng)探針移過不需要進(jìn)行氧化的位置時，使開關(guān)電路輸出低電位電壓信號，而在需要加工的位置，使開關(guān)電路輸出高電位電壓信號，結(jié)合壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)的定位系統(tǒng)控制原子力顯微鏡的探針在樣品表面上的相對移動，能夠在指定的位置上進(jìn)行納米級氧化物結(jié)構(gòu)的制造。
原子力顯微鏡包含激光器、帶有掃描探針的懸梁、平面鏡、光電檢測器，樣品臺，AFM控制箱，壓電陶瓷掃描器與控制計算機(jī)。
所述壓電陶瓷掃描器為壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)，掃描范圍大于50×50μm。
所述光學(xué)觀測鏡與機(jī)械調(diào)節(jié)平臺為原子力顯微鏡的輔助設(shè)備。光學(xué)觀測鏡位于原子力顯微鏡中樣品臺的側(cè)上方，使樣品臺位于光學(xué)觀測鏡的觀測范圍內(nèi)。機(jī)械調(diào)節(jié)平臺位于樣品臺與壓電陶瓷掃描器之下，進(jìn)行低精度大范圍的位置調(diào)節(jié)，精度為10μm至50μm之間。
所述電壓開關(guān)電路可位于AFM控制箱之內(nèi)，亦可獨(dú)立于AFM控制箱之外，其與樣品臺有公共接地電位，由直流穩(wěn)壓電路與場效應(yīng)管組成。輸入的階躍信號由控制計算機(jī)提供并控制，輸出的電壓信號與導(dǎo)電探針相連接，用以實現(xiàn)對探針與樣品之間的電壓的控制，從而實現(xiàn)對于原子力顯微鏡的加工過程的控制。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)與基本的技術(shù)構(gòu)思，可以得到一個完整的基于AFM刻蝕技術(shù)的套刻對準(zhǔn)方法與裝置，通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)多層圖形的高精度的套刻對準(zhǔn)，同時節(jié)省了設(shè)備投入，充分利用了資源。



圖1本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1激光器，2帶有掃描探針的懸梁，3平面鏡，4光電檢測器，5壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)，6樣品臺，7AFM控制箱，8電壓開關(guān)電路，9控制計算機(jī)，10光學(xué)觀測鏡，11機(jī)械調(diào)節(jié)平臺；圖2電壓開關(guān)電路的電路圖，圖中12直流穩(wěn)壓電路板，13場效應(yīng)管；圖3a本發(fā)明方法第一步驟示意圖，圖中M1、M2、M3為套刻標(biāo)記；圖3b本發(fā)明方法第二步驟示意圖，圖中區(qū)域14第二層圖形刻寫前原子力顯微鏡的掃描區(qū)域，區(qū)域15第一層圖形刻寫時的工作區(qū)域，圖形16由原子力顯微鏡加工制作的第一層圖形；圖3c本發(fā)明方法完成兩層圖形結(jié)構(gòu)的制作后的工作區(qū)域14的示意圖。圖中17通過坐標(biāo)修正后套刻于設(shè)計位置的具有雙層圖形結(jié)構(gòu)的圖形。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明圖1本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明裝置由以下幾個部分構(gòu)成激光器1，帶有導(dǎo)電探針的懸梁2，平面鏡3，光電檢測器4，樣品臺6，壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)5，機(jī)械調(diào)節(jié)平臺11，光學(xué)觀測鏡10，AFM控制箱7，控制計算機(jī)9，電壓開關(guān)電路8。除電壓開關(guān)電路8以外的裝置為原子力顯微鏡系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。
激光器1位于懸梁2之上，激光經(jīng)由懸梁2反射通過平面鏡3的反射調(diào)整光路由光電檢測器4接收，通過AFM控制箱7對壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)5在豎直方向上的運(yùn)動進(jìn)行控制，樣品臺6緊固于壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)5之上，與壓電陶瓷閉環(huán)系統(tǒng)5同步運(yùn)動，壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)5在豎直方向上的位移量檢測值輸入控制計算機(jī)9，用以生成掃描測量的結(jié)果，即原子力顯微圖，同時由控制計算機(jī)9直接對壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)5在水平方向的運(yùn)動進(jìn)行控制，機(jī)械調(diào)節(jié)平臺11位于壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)5之下，用來進(jìn)行大范圍內(nèi)的低精度定位，光學(xué)觀測鏡10位于樣品臺6的側(cè)上方，在不遮擋激光束的前提下，使樣品臺6位于光學(xué)觀測鏡10的觀測范圍內(nèi)，配合機(jī)械調(diào)節(jié)平臺11，用以實現(xiàn)大范圍內(nèi)的低精度定位。
獨(dú)立于AFM控制箱7之外的電壓開關(guān)電路8的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中直流穩(wěn)壓電路12在本實例中利用穩(wěn)壓管LM317實現(xiàn)。直流穩(wěn)壓電路12的輸入端與15v直流電壓連接，直流穩(wěn)壓電路12的調(diào)節(jié)端與R1和R2相連接，通過對R1和R2的阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)得到直流穩(wěn)壓電路12的輸出電壓，直流穩(wěn)壓電路12的輸出端與分壓電阻串連后與場效應(yīng)管13的漏級D相連接，場效應(yīng)管13的源級S接地，場效應(yīng)管的柵極G與計算機(jī)控制信號Vin相連接(Vin為電壓階躍信號)，場效應(yīng)管13的漏級D通過負(fù)載電阻引出輸出電壓信號Vout，該信號通過場效應(yīng)管13受控于Vin并連接到導(dǎo)電探針上，使得導(dǎo)電探針與樣品之間存在電位差，在大氣環(huán)境下，實現(xiàn)對于樣品表面的陽極誘導(dǎo)氧化加工。
原子力顯微鏡的掃描探針為鍍有W2C的導(dǎo)電探針，樣品為n型Si100，導(dǎo)電率為10Ωcm，壓電陶瓷掃描器5為帶有閉環(huán)反饋系統(tǒng)的壓電陶瓷定位系統(tǒng)，其掃描最大范圍為100×100μm，，光學(xué)觀測鏡為數(shù)字CCD，其發(fā)大倍率為100，分辨率為1.5μm，機(jī)械調(diào)節(jié)平臺11定位精度為10μm。加工過程中，保持樣品與探針之間的作用力反饋環(huán)，樣品接地，探針上加負(fù)電壓，在大氣環(huán)境中，針尖與樣品表面發(fā)生陽極誘導(dǎo)氧化反應(yīng)，生成SiO2圖形結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，為本發(fā)明套刻對準(zhǔn)方法示意圖，其實施過程包括以下幾個步驟步驟1、標(biāo)記16為設(shè)計的擁有兩層圖形結(jié)構(gòu)的圖形中的第一層圖形。將對準(zhǔn)標(biāo)記與圖形16，按照設(shè)計的坐標(biāo)同時刻蝕在工作區(qū)域內(nèi)，本實例中使用三個“X”字型標(biāo)記M1、M2、M3作為對準(zhǔn)標(biāo)記，三個標(biāo)記的交點的坐標(biāo)m1(X1，Y1)、m2(X2，Y2)、m3(X3，Y3)組成直角三角形，如圖3a所示。利用控制計算機(jī)記錄此時交點的坐標(biāo)值。
步驟2、解除探針與樣品之間的作用力反饋環(huán)，利用機(jī)械調(diào)節(jié)平臺將樣品移動，使探針完全離開原工作區(qū)域。利用光學(xué)觀測鏡10與機(jī)械調(diào)節(jié)平臺11移動樣品，使得探針返回到原工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行掃描，此時的掃描區(qū)域即為如圖2b中14所示的區(qū)域，圖3b中15所示的區(qū)域為原工作區(qū)域，套刻對準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2、M3的三個交點相對于區(qū)域14的坐標(biāo)分別為m1′(x1，y1)、m2′(x2，y2)、m3′(x3，y3)。由于區(qū)域14同時也為第二層圖形的寫入?yún)^(qū)域，因此需要依據(jù)區(qū)域14與區(qū)域15的偏差量，對第二層圖形的坐標(biāo)加以修正。其偏差量包含位移偏差與角度偏差，依據(jù)套刻對準(zhǔn)標(biāo)記交點相對坐標(biāo)進(jìn)行如下計算xoffset=X1+X2+X33cosθ-Y1+Y2+Y33sinθ-x1'+x2'+x3'3Yoffset=X1+X2+X33sinθ+Y1+Y2+Y33cosθ-y1'+y2'+y3'3θ=arctany2'-y1'x2'-x1'-arctanY2-Y1X2-X1]]>
其中，Xoffset、Yoffset為位移偏差，θ為角度偏差。
利用該補(bǔ)償值對第二層圖形坐標(biāo)進(jìn)行如下修正X′=Xcosθ-Ysinθ-XoffsetY′=Xsinθ+Ycosθ-Yoffset]]>其中，X、Y為修正前第二層圖形的坐標(biāo)，X′、Y為修正后第二層圖形的坐標(biāo)。
步驟3、按照該補(bǔ)償值修正后得到第二層圖形的坐標(biāo)，通過壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)，精確控制第二層圖形的刻蝕，在工作區(qū)域中寫入圖形結(jié)構(gòu)，完成第二層圖形的套刻加工，如圖3c中所示，標(biāo)記17為具有兩層圖形結(jié)構(gòu)的圖形，該圖形包含第一層圖形16。通過對于第二層圖形坐標(biāo)的修正，在工作區(qū)域中完成了具有兩層圖形結(jié)構(gòu)的圖形17的加工。
為了進(jìn)行對準(zhǔn)精度的測量，實例中加工的圖形結(jié)構(gòu)17為一組游標(biāo)，其主游標(biāo)為第一層圖形16，其副游標(biāo)為第二層圖形。實驗結(jié)果證明，本發(fā)明能夠簡便有效地實現(xiàn)對準(zhǔn)精度為30nm的套刻加工。
權(quán)利要求
1.一種利用原子力顯微鏡的套刻對準(zhǔn)方法，其特征在于包含以下幾個步驟(1)利用原子力顯微鏡刻蝕技術(shù)在制作第一層圖形的同時制作套刻對準(zhǔn)標(biāo)記，計算機(jī)記錄對準(zhǔn)標(biāo)記相對于該工作區(qū)域的坐標(biāo)值；(2)將探針移出工作區(qū)域進(jìn)行制備第二層圖形的準(zhǔn)備，再通過原子力顯微鏡自身配備的低分辨率光學(xué)觀測系統(tǒng)與低精度機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)將探針移至工作區(qū)域內(nèi)；(3)利用原子力顯微鏡的成像功能，在制備第二層圖形之前，對此時的工作區(qū)域進(jìn)行掃描，計算機(jī)記錄對準(zhǔn)標(biāo)記相對于此時的工作區(qū)域的坐標(biāo)值；(4)通過計算機(jī)對原子力顯微鏡測量得到的對準(zhǔn)標(biāo)記坐標(biāo)值與原記錄的對準(zhǔn)標(biāo)記坐標(biāo)值之間的差值進(jìn)行計算，得到位移、角度的補(bǔ)償值；(5)利用該補(bǔ)償值修正第二層圖形的坐標(biāo)，通過壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)，按照修正后的坐標(biāo)，精確控制第二層圖形的刻寫；(6)對于多于兩層的圖形結(jié)構(gòu)的制造，利用所述套刻對準(zhǔn)標(biāo)記，逐層按照步驟(2)(3)(4)(5)進(jìn)行刻寫，實現(xiàn)多層圖形結(jié)構(gòu)的高精度套刻。
2.應(yīng)用權(quán)利要求
1所述的利用原子力顯微鏡的套刻對準(zhǔn)方法的裝置，包括激光器[1]，帶有導(dǎo)電探針的懸梁[2]，平面鏡[3]，光電檢測器[4]，樣品臺[6]，壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)[7]，機(jī)械調(diào)節(jié)平臺[11]，光學(xué)觀測鏡[10]，AFM控制箱[5]，控制計算機(jī)[9]，電壓開關(guān)電路[8]，其特征在于利用電壓開關(guān)電路[8]對加工電壓進(jìn)行控制；該電路由直流穩(wěn)壓電路與場效應(yīng)管構(gòu)成，直流穩(wěn)壓電路輸出端通過分壓電阻與場效應(yīng)管的漏級相連接，場效應(yīng)管的漏級作為開關(guān)電路的輸出端，場效應(yīng)管的源級接地，場效應(yīng)管的柵極與控制計算機(jī)的數(shù)字信號相連接，作為開關(guān)電路的輸入端；電壓開關(guān)電路[8]與樣品臺具有公共的接地電位，電壓輸出端與原子力探針具有相同電位。
專利摘要
一種利用原子力顯微鏡的套刻對準(zhǔn)方法及裝置，其方法包括以下步驟(1)在第一層圖形寫入的同時寫入套刻對準(zhǔn)標(biāo)記；(2)在第二層圖形刻寫之前對其工作區(qū)域掃描成像，根據(jù)掃描成像的結(jié)果對第二層圖形結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)進(jìn)行修正；(3)以修正后的圖形坐標(biāo)刻寫第二層圖形結(jié)構(gòu)；(4)多層圖形結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)均依據(jù)原子力顯微鏡掃描結(jié)果進(jìn)行修正，從而完成套刻加工。應(yīng)用上述套刻對準(zhǔn)方法的裝置，包括以壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)作為掃描器的原子力顯微鏡、光學(xué)觀測鏡、機(jī)械調(diào)節(jié)平臺與電壓開關(guān)電路[8]，電壓開關(guān)電路[8]控制加工電壓。本發(fā)明利用原子力顯微鏡自身的成像功能與壓電陶瓷閉環(huán)定位系統(tǒng)[5]進(jìn)行測量與定位，在不引進(jìn)復(fù)雜的高精度光學(xué)對準(zhǔn)設(shè)備的條件下可實現(xiàn)高精度的套刻加工。
文檔編號G01Q60/24GKCN1971845SQ200610164888
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月7日
發(fā)明者李曉娜, 韓立 申請人:中國科學(xué)院電工研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan