基本介紹
- 中文名：焦距能量矩陣
- 外文名：Focus Energy Matrix
- 英文縮寫：FEM
圖1 聚焦-能量矩陣設定
圖1是FEM設定的簡要示意圖，其原理可以大致分為兩個部分：在同一片晶圓上，每個shot的曝光條件都不相同。一部分是每列shot的能量步進，另一部分是每行shot的焦距步進，最終形成焦距和能量的矩陣。
曝光顯影完成後，測量晶圓上圖形的尺寸，得到所謂的“Bossung”圖，如圖2所示，假設所要的圖形的目標線寬(target CD)是56nm，允許的範圍是±3nm(在圖2中用方框標出)，那么在曝光能量等於17.6mj/cm時的焦深大約就是100nm。
圖2 關鍵線寬隨曝光能量和聚焦值的變化曲線—“Bossung”圖
實際工藝都存在一定的不穩定性，如光刻機中曝光能量與聚焦值都會有漲落。因此，在一定的能量變化ᐃE和聚焦度變化ᐃF範圍之內，光刻工藝必須提供符合要求的CD值。要解決這個問題，就必須對圖2中的實驗數據做工藝視窗分析。這種工藝視窗的分析有專門的軟體。軟體中可以輸入完整的FEM數據、目標線寬值及可以接受的線寬變化範圍(CD tolerance)。可以接受的線寬值範圍，一般為線寬目標值的±10%左右。例如，線寬的目標值40nm，實際工藝提供36~44nm都是可以的。32nm及以下技術節點對線寬的要求更高，一般只允許±8%的偏差。這些信息提供給軟體後，它就能基於FEM數據計算出曝光時允許的能量和聚焦值範圍。
