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                    技術文檔

                    時間:2021-02-25 00:07來源:海獵人

                      技術文檔

                      赫爾曼·范?撕图·布休斯創造了世界上第一臺步進光刻機。范?耸窍到y架構師,布休斯則研發了一種精確度最高的對準技術。在隨后的幾十年里,荷蘭的光刻技術傳遍了全球。在他們的旅行中,赫爾曼·范?撕图·布休斯聽說,Perkin-Elmer做了首次嘗試但產品未能成功上市。他們遇到的大多數美國人都說,他們不再相信光學光刻,而是要把希望寄托在電子束上:電子束可以直接刻畫非常小的細節。范?撕筒夹菟谷栽诶^續研究可以縮小圖案的光學投影儀。如果他們成功地將圖案縮小并直接投射到晶圓上,他們就將擁有卓越的技術,所有接觸式掩模的損壞問題都將成為過去。此外,非接觸式方法還將減少差錯和掩模上的灰塵。即使有一點灰塵最終在晶圓上也會變得很小,通常不會造成任何問題:這最終將提高芯片的良率。他們的設備還必須能夠將晶圓移動到1微米精度的光區里,以便以極高的準確度曝光下一個圖案。其中對準是一個主要問題。大約10次的連續曝光必須精確疊加。最大的問題是,機器將如何在晶圓上準確定位?這不是一個容易解決的問題:由于中間所有的化學和物理處理,他們在晶圓上制作的任何標記或其他圖案最終都會消失不見;此外,晶圓也會被一層新的光刻膠覆蓋以曝光下一個圖案。是否能制造出這樣一種設備,可以一個接一個地把所有的圖案都投射到晶圓上,同時將誤差保持在幾十分之一微米的范圍內?

                      在20世紀70年代,許多主要的芯片制造商都在研究用來解決這個問題的機器。幾乎所有人都決定利用晶圓上某種鮮明的特征來確定位置。但布休斯提出了一個更穩健的解決方案。他在相位光柵領域已經有多年的經驗:將相位光柵用于位移測量系統,比如克洛斯特曼研制的光刻機上的晶圓臺。范?艘彩煜み@項技術。在實驗室里,他相當于經營著一家小型工廠,專門制造像光刻機這樣的設備所用的掃描頭。這些掃描頭可以讀取由4微米寬的虛線組成的代碼。這一方法由亨德里克·德朗的小組提出,并由布休斯完善。相位光柵看起來有點像蘆筍田,有1/4波長(用來讀取光柵的光的波長)高的小堆。傳感器使用光學偏振和相位對比技術,這使得它可以讀取那些虛線。范?撕筒夹菟购芸炀兔靼,這些光柵和相關的光學設備能如何解決他們的問題。他們意識到,相位光柵在芯片制造過程中可以不被損壞。答案是顯而易見的。如果他們能把一個小型蘆筍田放在晶圓上,并將掩模和其他東西都用偏振激光對準,那么理論上可以解決他們的問題。相位光柵的唯一缺點是所需的光學元件極其復雜。但他們毫不猶豫,開始試驗在晶圓上制作線條圖案和類似的其他圖案。憑借在光學方面的經驗,布休斯知道他可以在實驗室里實現自己的設想,但他嚴重懷疑這項技術是否能在條件苛刻的生產環境中應用。“在Natlab里很容易應用它,”他告訴范?,“但一旦它到了工廠,我就會很擔心。不能保證這種裝置在工廠中仍能適用。”

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