情報技術の急速な発展により、さまざまな業界には、高速、ナノスケールの超小型サイズ、低消費電力、低遅延など、チップの要件が高くなり、これらの要件はパフォーマンスの要件を高めています。 マイクロエレクトロニクス製造機器の精度。
マイクロエレクトロニクス製造機器のプロセス
マイクロエレクトロニクス製造のプロセスは非常に複雑で、原材料から始まり、使用できる最終的なチップを取得するために多くの複雑な手順を実行します。 一般的なプロセスは次のとおりです。
1.追加プロセス
1.1ドーピング（拡散、イオン移植）
対応する機器：拡散炉、イオン着床機、アニーリング炉。
1.2薄膜（酸化、化学蒸気、スパッタリング、エピタキシー）
対応する機器：酸化炉、CVD反応器、スパッタリングコーティング機、エピタキシャル装置。
2.減算プロセス
エッチング（ウェットエッチング、ドライエッチング）
対応する機器：ウェットエッチングマシン、反応性イオンエッチング機。
3.補助プロセス
研磨とクリーニング（化学機械的平坦化、クリーニング）
対応する機器：CMP研磨機、シリコンウェーハクリーニングマシン。
4.グラフィック転送プロセス
グラフィック転送（リソグラフィ）
対応する機器：リソグラフィマシン、接着剤コーティング開発装置
5.後続のプロセス
テストとカプセル化（テスト、カプセル化）
対応する機器：テスト機器、筆記機、ボンディングマシン
最も難しいプロセスはリソグラフィです。
フォトリソグラフィーの製造は、光波によってレイアウトまたはマスクから半導体ウェーハの表面にパターンを転送するプロセスです。 このプロセスは、統合回路の製造プロセスにおける最も難しい段階です。 リソグラフィマシンは世界で最も洗練された機器であり、メーカーはほんの一握りしかありません。
リソグラフィマシンは、マスクアライメント露出機、露出システム、リソグラフィシステムなどとも呼ばれます。リソグラフィプロセスは、一般に8つの基本的なステップに分けられます：エアコーティングフィルム、ロータリーコーティング、ソフト乾燥、アライメントと露出、露出後のベーキング、開発、開発 ソリッドフィルムベーキング、チェックの開発。 リソグラフィツールでアラインメントと露出が実行されます。 他のプロセスは、接着剤コーティングされた開発者（トラック）で実行されます。
リソグラフィマシンの一般的な構造
リソグラフィマシンのアライメントおよび露出プロセスには、2つの重要な作業プラットフォームがあります。 1つはワークピースプラットフォームです。これは、シリコンウェーハ、つまりウェーハを運ぶために使用されます。 もう1つはマスクステージで、マスクプレートを運ぶために使用されます。 マスクにはデザインパターンが搭載されており、マスクを通ってウェーハに輝く光は、マスク上のデザインパターンをウェーハのフォトレジストに投影します。 光源は、最終的なスペクトルの複数のミラーを通して、マスクを介して、次に、移動するミラーを含む複数のレンズを備えた投影目標を介して、異常を調整するためにスクリーニングする必要があります。
注：画像ソースネットワーク
リソグラフィマシンでのピエゾナノモーション製品の適用
統合された回路のサイズがますます小さくなるにつれて、リトグラフィー投影目標の異常は、画質にますます影響を与えます。 ただし、乱視、球状の異常、歪みなどの異常は、ピエゾナノモーション製品を客観的レンズの駆動源として使用することにより、リアルタイムで補償できます。
i）CoreMorrow N31線形ピエゾモーターは、投影目標の高精度の微調整に使用されます
Coremrowが生成する柔軟なヒンジタイプのPiezo Nanoポジショニングプラットフォームは、ナノメートルまたはサブナノメーターレベルまでの精度を持ち、変位の上限は最大約1mmです。
CoreMorrowによって生成される線形ピエゾモーターは、最大100mmの旅行要件を満たすだけでなく、CoreMorrow N31線形ピエゾモーターなどの対応するナノレベルの位置決めの精度を確保することもできます。 モーションレギュレーション。
CoreMorrow N31線形ピエゾモーター
ステップドライブが採用され、大きなストローク、ナノメートルの精度、および大きな出力を確保する
Coremorrow N31線形ピエゾモーターは、踏み台の動きの歩行方法に似ており、その内部にはピエゾアクチュエーターのグループが増え、各ステップはピエゾアクチュエーターの2組で実行され、各ピエゾアクチュエータは電圧シグナによって制御されます。 ピエゾアクチュエータの動きの調整の各ペア間の伸長と収縮は、ミドルシフトレバーを前後または後方に制御します。
N31線形ピエゾモーターにおけるピエゾアクチュエータモーションの原理
増分エンコーダは、高精度の位置制御を保証します
N31線形ピエゾモーターには、ピエゾモーター運動プラットフォーム用の非接触光学エンコーダーが組み込まれ、高解像度、単純な構造、少量があり、高精度の動きを提供し、機械的作用、弾性変形などの影響を受けません。
増分エンコーダーの動作原理図
注：画像ソースネットワーク
II）CoreMorrow Piezo六足類の並列メカニズムは、リソグラフィマシンで使用され、ウェーハまたは対物レンズの傾きと位置を調整します
Coremorrow Piezo Hexapodは、一般的な6軸平行メカニズムとは異なり、その線形解像度は0.5 nmよりも優れている可能性があり、偏向角度運動分解能は0.5μradよりも優れています。 これにより、リソグラフィマシン内のウェーハまたは目的レンズの6軸アライメントと角度調整の超高位置付け精度を提供し、レーザーエネルギーによって引き起こされる対物レンズの熱歪みを排除し、画質を補正するために使用できます。
Coremorrow H60六足葉の平行メカニズムの6つの駆動棒はすべてピエゾ運転です。 6つのピエゾアクチュエーターは並行して接続されており、アクチュエーターは互いに協力して、上端の移動表面の傾きまたは線形の動きを制御します。この種の構造には、エラーの蓄積、小さなエラー、高精度はありません。
H60ヘキサポッド並列メカニズムプラットフォームは、アッパーコンピューターソフトウェアによって制御され、VC ++、MATLAB、LabViewルーチンを提供します。
III）CoreMorrow Piezoアクチュエータは、マスクのアライメントとポジショニングの微調整に使用されます
ワークピーステーブルとマスクテーブルは、主に機械的構造、測定、制御の3つの部分で構成されています。ワークピーステーブル、マスクテーブル、伝送構造、および位置センサーの間に閉ループが形成され、ワークピーステーブルとマスクテーブルの間の正確なアラインメントが完了します。このプロセスでは、マスクテーブルとワークピーステーブルの動きが正確なアラインメントを維持する必要があります。そうしないと、画像位置のオフセットにつながり、最終的なセット彫刻の精度に影響します。
したがって、4倍の減少倍率を備えた投影目標が一般的に採用されており、マスク欠陥が画質に与える影響を大幅に減らすことができます。しかし同時に、マスクテーブルの動き速度は、ワークピーステーブルのモーション速度よりも4倍高速である必要があります。これには、高速と高精度の特性を持つために、移動機械部品が必要です。
Coremorrow Linear Piezo Actuatorには、サイズが小さい、応答速度が高く、高精度が高く、大量の出力が多い特性があり、マスクアライメントの高速と高精度の要件を満たすことができます。
CoreMorrow 電圧プロモーション
たとえば、CoreMorrow vs12シリーズPiezo Actuatorのストローク範囲は9〜152μm、出力は最大1200n、固定端とモバイル端は機械式インターフェイス（フラットヘッド、内部スレッド、外部スレッド、ボールヘッド、カスタムなど）で接続されています。 ピエゾセラミックダイレクトドライブ構造を採用し、ミリ秒レベルの高速応答能力を備えています。 複数のピエゾアクチュエーターの調整を通じて、高速および高精度マスクアライメントを実現できます。
露出の過程で、マスクテーブルの動きにより、大きな慣性力もあり、マスクテーブルのスライドを引き起こし、精度の低下につながります。 制御不能な振動または位置偏差を補正するために、移動機械部品を高速で高精度で調整し、位置センサーと調整する必要もあります。
IV）慣性相殺と能動振動抑制のためのCoreMorow圧電アクチュエータ
リソグラフィ装置におけるワークテーブルとマスクテーブルの調整速度が速く、慣性が発生し、テーブルが振動し、リソグラフィに悪影響を与える。
テーブルの振動を除去するためには、通常、能動振動抑制が採用されている。
CoreMorowは異なる構造に異なる圧電駆動とセンシングソリューションを提供する。1つは圧電駆動とセンシングの集積であり、駆動とセンシング部分を一体型圧電セラミックスに組み合わせる。圧電センサ素子により構造体の振動と力を検出し、検出データをフィードバックした後、所定のアルゴリズムにより実行素子に印加される電圧を調整することにより、振動方向と逆の力を発生させ、振動を除去する。テーブルの構成を以下に示します。
また、CoreMorowパッケージの圧電アクチュエータも良い選択です。それは周波数が高く、応答が速く、出力が大きく、体積が小さいという特徴があり、リソグラフィ機における制振と抑制応用に非常に適している。センサが振動または位置偏差信号を検出した場合、圧電コントローラまたは外部制御ユニットにフィードバックし、圧電コントローラがパッケージされた圧電アクチュエータに印加する制御電圧信号を調整し、圧電アクチュエータに振動方向と反対の力を発生させ、作業台が発生する振動を除去する。
CoreMorow圧電アクチュエータの出力は50 kNに達し、応答速度はミリ秒級に達し、テーブルの振動を迅速かつ正確に打ち消すことができる。
V）フォトリソグラフィ用CoreMorrw容量センサの位置又は振動検出
リソグラフィ装置におけるワークテーブル、マスクテーブル及び対物レンズのずれ又は振動はセンサによって検出される必要があるが、容量センサはその構造が簡単で、精度が高く、体積が小さいためリソグラフィ装置に広く応用されている。
CoreMorow容量センサーは現在発売されており、さまざまなレンジがあり、実際のテストを経て、解像度は1.25 nm、−3 db帯域幅は2 kHz、線形度は0.05%、繰り返し率は0.0025%に達することができる。
コア借用容量センサ
CoreMorow容量センサは理想的な平行板容量原理に基づいており、センサは測定対象の対向表面と2つの電極を形成している。保護リングキャパシタの原理は、センサが金属を測定する際に線形であることを保証する。
容量センサの概略図
CoreMorow容量センサには、内部回路を介して容量センサと被測定面との間の容量値を電圧値に変換する信号収集モジュールが備えられている。出力電圧範囲は0 ~ 10 Vであり、出力範囲は容量センサの0から最大範囲まで線形関係にある。
静電容量センサは、検査床、マスク検査床、対物レンズの振動検出に非常に適している。100μm、200μm、500μmの3つの範囲があり、静的検出分解能はそれぞれ1.25 nm、2.5 nm、5 nmである。その外径はφ10 mmと小さく、集積しやすい。
CoreMorrow容量センサと信号収集モジュール
結論
圧電ナノ製品は、高速応答と高精度のため、リソグラフィなどの超高精度機器に使用されている。上述の応用以外にも、鏡面位相シフトを移動するための圧電位相シフタ、レンズ位相シフトと平坦化を移動するための圧電傾斜ステージ、対物レンズの偏心アライメントのための2次元圧電ステーション、センシングとアクチュエータのための圧電セラミックスなどのフォトリソグラフィ機器に応用できる圧電ナノスポーツ製品が多く、これは、リソグラフィ装置の具体的な構造および使用される光学素子に関連している。
また、CoreMorowは、目標位置調整と傾斜調整のために、大ベアラ、大孔6軸圧電ナノポジショニングテーブルをカスタマイズすることもできます。圧電ナノポジショニングステーションと振動検出容量センサの集積システムもカスタマイズして、検出と制振運動を集積することができる。
CoreMorowは圧電ナノ運動と制御技術に力を入れて15年になり、顧客に無数のソリューションを提供してきた。
高精度の位置調整ソリューションについては、お客様のアプリケーションに応じて特定の高適応ソリューションを提供します。
