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光刻的性能指标
点击量：318 日期：2023-08-02 编辑：硅时代
1. 特征尺寸
特征尺寸又称为线宽(CD, critical dimension)。通常大家听到的7 nm制程、14 nm制程中的7nm和14nm指的便是芯片的线宽。线宽指的是在芯片生产过程中，能分辨的图形最小宽度，是衡量制程水平的主要指标。线宽越小，表明分辨率越高，工艺越先进。我们知道，光刻是将掩膜版上的条纹(pattern)复制到光刻胶上的过程。在复制过程中，受制程条件影响，线宽通常在一定范围内波动，需要通过设置一定的卡控条件保证线宽在可接受范围内。对于超过制程可接受范围的晶圆采取返工处理。
2. 线宽均匀性
在光刻制程中，光源经过掩膜版是会发生衍射，正负一阶光乃至高阶光中往往含有条纹信息，因此需要采用透镜汇聚衍射光。而为了保证光刻胶上进行成像，需要将晶圆放置于镜片焦距附近一定范围内(这个范围称为焦深，DOV)，照相需要聚焦也是这个道理，否则成像模糊。线宽均匀性分为两类：曝光区域内（intra-field）的均匀性和曝光区域之间（inter field）的均匀性。
曝光区域内的线宽均匀性，主要是由掩膜版线宽均匀性（通过掩膜版误差因子传递）、能量的稳定性（在扫描时）、扫描狭缝内的照明均匀性、焦距（focus）/ 找平（leveling）对于曝光区域内每一点的均匀性、镜头的像差（如彗形像差、散光）、扫描的同步精度误差 （Moving Standard Deviation，MSD）等。曝光区域之间的线宽均匀性，主要是由照明能量的稳定性、硅片衬底膜厚的在硅片表面的分布均匀性（主要是由于涂胶均匀性、其他工艺带来的薄膜厚度均匀性）、硅片表面的平整度、显影相关烘焙的均匀性、显影液喷淋的均匀性等。
套刻误差是指光刻机的工作过程是这样的：逐一曝光完硅片上所有的场（field），亦即分步，然后更换硅片，直至曝光完所有的硅片；当对硅片进行工艺处理结束后，更换掩模，接着在硅片上曝光第二层图形，也就是进行重复曝光。其中，第二层掩模曝光的图形必须和第一层掩模曝光准确的套叠在一起，故称之为套刻。
导致曝光图形与参考图形对准偏差原因很多。掩模变形或比例不正常、晶圆本身的变形、光刻机投影透镜系统的失真、晶圆工件台移动的不均匀等都会引入对准偏差。
