高端光刻機光柵定位與套刻測量技術(shù)發(fā)展綜述
近日，基于對光柵衍射及其在超高精度干涉測距與成像應(yīng)用的深入研究，清華大學深圳國際研究生院李星輝副教授、王曉浩研究員團隊應(yīng)邀撰文綜述高端光刻機光柵定位與套刻測量技術(shù)發(fā)展。 H8mmmt6g
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電子信息產(chǎn)業(yè)是社會支柱之一，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仍依賴于進口，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。圍繞光刻機關(guān)鍵零部件晶圓臺的超精密定位和光刻工藝套刻誤差測量的需求，李星輝、王曉浩團隊開展了長期的研究。 MkRRBvk
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首先，在目前高端光刻機晶圓臺的亞納米級定位需求中，光柵干涉測量具有較大優(yōu)勢，測量分辨率可達17pm，長期測量穩(wěn)定性可達0.22nm，采用先進的二維平面光柵可以實現(xiàn)空間六自由度測量，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式測量原理、大面積二維平面計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，圍繞評價多層光刻工藝之間對準、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)的套刻測量技術(shù)（DBO）具有亞納米級的測量精度，逐漸成為14nm以下制程高端光刻機的套刻誤差測量中有競爭力的技術(shù)路線。但是DBO技術(shù)路徑的完善，還面臨測量精度穩(wěn)定性提升、測量量值的溯源技術(shù)、測量效率的提升等技術(shù)與工程難題。 }<[@)g.h.
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六自由度光柵編碼器（左）、雙層疊加光柵套刻誤差DBO衍射測量示意圖 Vge9AH:op
針對上述具體問題，李星輝、王曉浩團隊基于多年來的工作積累及對本行業(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)域的專家學者提供有益借鑒。 O<
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相關(guān)成果以“面向光刻機晶圓臺的超精密光柵定位技術(shù)”（Ultraprecision Grating Positioning Technology for Wafer Stage of Lithography Machine）和“光刻套刻誤差測量技術(shù)”（Overlay Metrology for Lithography Machine）為題發(fā)表在《激光與光電子學進展》（Laser & Optoelectronics Progress）期刊中“光刻技術(shù)”專題的特邀綜述中。 ^$FHI_
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清華大學深圳國際研究生院副教授李星輝為兩篇論文的通訊作者，清華大學深圳國際研究生院2020級碩士研究生朱俊豪和2021級博士研究生李一鳴（鵬城實驗室聯(lián)培）分別為兩篇論文的第一作者，論文其他作者還包括清華大學深圳國際研究生院研究員王曉浩，2021級博士生汪盛通，2021級碩士生單碩楠、鄧富元，工業(yè)和信息化部電子第五研究所楊霖等。該研究得到了國家自然科學基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、深圳市科技計劃基礎(chǔ)研究等項目支持。 .Qyq*6T3&
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