¿Qué factores en una lente de litografía de proyección de gran campo de visión afectarán directamente el gran campo de visión?
Los procesos generales de fotolitografía requieren limpieza y secado de la superficie de la oblea de silicio, recubrimiento inferior, recubrimiento por rotación de fotorresistente, horneado suave, exposición de alineación, poshorneado, revelado, horneado duro, grabado y otros procesos.
La fotolitografía es el uso de luz para crear patrones (proceso);
Se aplica pegamento a la superficie de la oblea de silicio y luego el patrón de la máscara se transfiere al fotorresistente. , y el dispositivo o proceso en el que las estructuras del circuito se "copian" temporalmente en una oblea de silicio.
Las máquinas de litografía por proyección de alta gama se dividen en dos tipos: máquinas de litografía por proyección escalonada y por proyección por escaneo. La resolución suele oscilar entre decenas de nanómetros y varios micrómetros. Las máquinas de litografía de alta gama son conocidas como los instrumentos más sofisticados del mundo. Hay máquinas de litografía por valor de 70 millones de dólares estadounidenses. Las máquinas de litografía de alta gama pueden considerarse la flor de la industria óptica moderna. Son tan difíciles de fabricar que sólo unas pocas empresas en el mundo pueden fabricarlas. Las principales marcas extranjeras son ASML de los Países Bajos (lentes de Alemania), Nikon del Japón (máquinas de fotolitografía de alta gama; Intel alguna vez le compró Nikon) y Canon del Japón.
La empresa SMEE, ubicada en Shanghai, China, desarrolló una máquina de litografía de proyección de rango medio con derechos de propiedad intelectual independientes, formó una serie de productos e inicialmente logró ventas nacionales y extranjeras. Actualmente, se encuentran en desarrollo y producción otras series de productos.
Las máquinas de litografía de gama baja utilizadas en líneas de producción e I+D son máquinas de litografía de proximidad y de contacto, con resoluciones normalmente superiores a unas pocas micras. Incluye principalmente sus marcas alemanas, MYCRO NXQ4006 estadounidense y chinas.
Las máquinas de litografía generalmente se dividen en tres tipos según la simplicidad de su funcionamiento, manuales, semiautomáticas y totalmente automáticas.
a Manual: se refiere al método de ajuste de alineación, es decir, la alineación se completa ajustando manualmente la perilla para cambiar el eje X, el eje Y y los ángulos thita. La precisión de la alineación es predeciblemente baja;
b Semiautomático: se refiere al posicionamiento y alineación basado en el CCD a través del eje eléctrico;
c Automático: se refiere a la carga y descarga del sustrato, y la duración y duración de la exposición; El ciclo está controlado por el programa. Las máquinas de litografía automática satisfacen principalmente la demanda de capacidad de procesamiento de la fábrica. La serie NXQ8000 de Enkeyu puede procesar cientos de obleas por hora.
Edición de fuente de luz UV
Uno de los componentes principales del sistema de exposición es la fuente de luz UV.
Las fuentes de luz comunes se dividen en:
Ultravioleta (UV), rayos G: 436 nanómetros; rayos I: 365 nanómetros
Ultravioleta profundo (DUV). ), láser excímero KrF: 248 nm, láser excímero ArF: 193 nm.
Ultravioleta extremo (EUV), 10 ~ 15 nanómetros
Requisitos para los sistemas de fuentes de luz
A. Cuanto más corta sea la longitud de onda, menor será el tamaño de la característica que se puede exponer; más corta será la longitud de onda, más nítido será el borde de la fotolitografía y mayor será el requisito de control de precisión durante el grabado, porque el fenómeno de difracción será más grave. ]
B. Tener suficiente energía. Cuanto mayor sea la energía, más corto será el tiempo de exposición;
C. La energía de exposición debe distribuirse uniformemente en el área de exposición. [Generalmente, el concepto de uniformidad de la luz o paralelismo de la luz desigual se utiliza para medir si la luz se distribuye uniformemente]
La fuente de luz ultravioleta comúnmente utilizada es una lámpara de arco de alta presión (lámpara de mercurio de alta presión ), que tiene muchas líneas espectrales nítidas, utilice la línea G (436 nm) o la línea I (365 nm) después del filtrado.
Los láseres excimer se pueden utilizar como fuentes de luz ultravioleta profunda con longitudes de onda más cortas. Por ejemplo, láser excímero KrF (248 nm), láser excímero ArF (193 nm), láser excímero F2 (157 nm), etc.
Las funciones del sistema de exposición incluyen principalmente: efecto de difracción suave, iluminación uniforme, filtrado y procesamiento de luz fría, iluminación de luz fuerte y ajuste de intensidad de luz, etc.
Editor de sistemas de alineación
La fabricación de sistemas de alineación de alta precisión requiere procesos mecánicos de precisión casi perfectos, lo que también es una de las dificultades técnicas que las máquinas de fotolitografía domésticas pueden superar. Muchas marcas estadounidenses y alemanas de máquinas de litografía tienen diseños de procesos mecánicos patentados especializados. Por ejemplo, la máquina de litografía mycon&q adopta una tecnología patentada de diseño de cojinetes totalmente neumáticos, que evita de manera efectiva los errores de proceso causados por la fricción mecánica de los cojinetes.
Otro problema técnico con los sistemas de alineación es la alineación del microscopio. Para mejorar el campo de visión del microscopio, muchas máquinas de litografía de alta gama utilizan iluminación LED.
Existen dos sistemas de alineación con función de enfoque. Principalmente, un par de cuerpos de microscopio, oculares y lentes de objetivo se alinean mediante binoculares y campos de visión duales (las máquinas de fotolitografía suelen proporcionar oculares y objetivos con diferentes aumentos para que los usuarios los utilicen en combinación).
La función del sistema de alineación CCD es amplificar las marcas de alineación de la máscara y muestrearlas y visualizarlas en el monitor.
Como su nombre indica, la mesa de piezas de trabajo es una plataforma sobre la que se coloca la pieza de trabajo. Las piezas de trabajo más importantes en el proceso de fotolitografía son la máscara y el sustrato.
El banco de trabajo es un componente clave de la máquina de litografía. Consiste en una etapa móvil de muestra de máscara (XY), una etapa móvil relativa de muestra de máscara (XY), una etapa giratoria, un mecanismo de nivelación de muestra y un. mecanismo de enfoque de muestra y una oblea. Consta de una plataforma de transporte, un dispositivo de máscara y una plataforma de máscara de dibujo.
Entre ellos, el mecanismo de nivelación de muestra incluye un asiento de bola y una semiesfera.
Durante el proceso de nivelación, primero se introduce aire presurizado en el asiento de la bola y el hemisferio, y luego el asiento de la bola, el hemisferio y la muestra se mueven hacia arriba a través del volante de enfoque para acercar la muestra a la máscara para nivelar la muestra, y luego los dos -Válvula solenoide de tres vías de posición. Cambie a vacío y bloquee el asiento de la bola y el hemisferio para mantener la nivelación.
El mecanismo de enfoque de muestras consta de un volante de enfoque, un mecanismo de palanca y una guía lineal ascendente. Durante el proceso de nivelación y elevación, se enfoca el enfoque inicial. Una vez completada la nivelación, habrá una cierta brecha entre la muestra y la máscara, por lo que es necesario ajustar el enfoque. Por otro lado, después de nivelar, es necesario separar un cierto espacio de alineación y ajustar el enfoque.
La mesa de máscara se utiliza principalmente para carga y descarga rápida y consta de rieles guía de cola de milano, bloques de posicionamiento y volantes de bloqueo.
Diseñar etapas de oblea y portamascarillas según diferentes tamaños de muestra y mascarilla.
5 Edición del índice de rendimiento
Los principales indicadores de rendimiento de la máquina de litografía son: rango de tamaño de sustrato admitido, resolución, precisión de alineación, método de exposición, longitud de onda de la fuente de luz y rendimiento de uniformidad de la intensidad de la luz. , eficiencia de producción, etc.
La resolución es una descripción de la precisión de línea más fina que la fotolitografía puede lograr.
La resolución de la fotolitografía está limitada por la difracción de la fuente de luz y, por tanto, está limitada por la fuente de luz, el sistema de fotolitografía, el fotorresistente y el proceso.
La precisión de la alineación es la precisión de posicionamiento de los patrones entre capas durante la exposición multicapa.
Los métodos de exposición se dividen en contacto de proximidad, proyección y escritura directa.
Las longitudes de onda de las fuentes de luz de exposición incluyen ultravioleta, ultravioleta profunda y ultravioleta extrema. Las fuentes de luz incluyen lámparas de mercurio, láseres excimer, etc.
6 Edición de exposición
A. Impresión por contacto: La placa de la máscara está en contacto directo con la capa fotorresistente. La resolución del patrón de exposición es equivalente a la del patrón de la máscara y el equipo es sencillo. Según el método de aplicación de fuerza, el tipo de contacto se puede dividir en contacto suave, contacto duro y contacto de vacío.
1. El contacto suave es que el sustrato es absorbido por la bandeja (similar a la forma en que se coloca el sustrato en una recubridora giratoria) y la máscara cubre el sustrato; El contacto duro es El sustrato es empujado hacia arriba por la presión del aire (nitrógeno), poniéndolo en contacto con la máscara.
3. (piense en el método de acolchado con aspiradora)
Suave