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高端光刻機(jī)光柵定位與套刻測量技術(shù)取得進(jìn)展
來源: | 作者:雋思半導(dǎo)體設(shè)備部 | 發(fā)布時(shí)間: 2022-06-15 | 1138 次瀏覽 | 分享到:

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(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)光柵定位與套刻測量技術(shù)發(fā)展。 

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(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(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(dá)17pm，長期測量穩(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(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，圍繞評價(jià)多層光刻工藝之間對準(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(jī)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。 

針對上述具體問題，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。

相關(guān)成果以“面向光刻機(jī)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(xué)進(jìn)展》（Laser & Optoelectronics Progress）期刊中“光刻技術(shù)”專題的特邀綜述中。