高端光刻機(jī)光柵定位與套刻測(cè)量技術(shù)發(fā)展綜述
近日,基于對(duì)光柵衍射及其在超高精度干涉測(cè)距與成像應(yīng)用的深入研究,清華大學(xué)深圳國際研究生院李星輝副教授、王曉浩研究員團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀撰文綜述高端光刻機(jī)光柵定位與套刻測(cè)量技術(shù)發(fā)展。 電子信息產(chǎn)業(yè)是社會(huì)支柱之一,大規(guī)模集成電路是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),高端集成電路的自給自足迫在眉睫。光刻機(jī)作為集成電路制造的核心裝備,其國產(chǎn)化是我國電子信息產(chǎn)業(yè)獨(dú)立自主健康發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。我國在14nm及以下工藝制程的光刻機(jī)仍依賴于進(jìn)口,突破其中的關(guān)鍵技術(shù)、提升關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化比例,具有重要意義。圍繞光刻機(jī)關(guān)鍵零部件晶圓臺(tái)的超精密定位和光刻工藝套刻誤差測(cè)量的需求,李星輝、王曉浩團(tuán)隊(duì)開展了長期的研究。 首先,在目前高端光刻機(jī)晶圓臺(tái)的亞納米級(jí)定位需求中,光柵干涉測(cè)量具有較大優(yōu)勢(shì),測(cè)量分辨率可達(dá)17pm,長期測(cè)量穩(wěn)定性可達(dá)0.22nm,采用先進(jìn)的二維平面光柵可以實(shí)現(xiàn)空間六自由度測(cè)量,是14nm及以下光刻工藝制程的重要技術(shù)路線。其中需要突破的關(guān)鍵技術(shù)包括多自由度與絕對(duì)式測(cè)量原理、大面積二維平面計(jì)量光柵的制作與表征、大規(guī)模并行數(shù)據(jù)的同步處理等。其次,圍繞評(píng)價(jià)多層光刻工藝之間對(duì)準(zhǔn)、監(jiān)控光刻工藝良率的關(guān)鍵參數(shù)“套刻誤差”,基于衍射技術(shù)的套刻測(cè)量技術(shù)(DBO)具有亞納米級(jí)的測(cè)量精度,逐漸成為14nm以下制程高端光刻機(jī)的套刻誤差測(cè)量中有競爭力的技術(shù)路線。但是DBO技術(shù)路徑的完善,還面臨測(cè)量精度穩(wěn)定性提升、測(cè)量量值的溯源技術(shù)、測(cè)量效率的提升等技術(shù)與工程難題。 ![]() 六自由度光柵編碼器(左)、雙層疊加光柵套刻誤差DBO衍射測(cè)量示意圖 針對(duì)上述具體問題,李星輝、王曉浩團(tuán)隊(duì)基于多年來的工作積累及對(duì)本行業(yè)的深入了解,應(yīng)邀撰寫了領(lǐng)域綜述文章,以期為本領(lǐng)域的專家學(xué)者提供有益借鑒。 |