提供Nikon stepper I7-I14 、S204光刻机激光步进对准调试和维护
LSA Laser step alignment is the most familiar alignment style in Nikon stepper .
LSA对准系统是尼康光刻机中使用最多的对准方式,不仅在曝光中使用,在Nikon光刻机的很多精度测试,如工作台步进进度,镜头成像等指标计算时都要使用。而且无锡君睿科技有限公司在提供Nikon光刻机的调机服务过程中,涉及提高对准精度指标要求时候,我们的光刻工程师服务团队需要通过在设备按照调试完成时,完成一定的精度调试,通过LSA对准系统的垂直度和聚焦指标以及LSA光斑旋转指标的调试,满足要求。这些调试工作,对于设备维护和生产工艺具有重要意义。
首先要我们的光学工程师确认激光入射垂直,LSA X或者Y方向激光通过LSA入射光学系统到曝光物镜,再通过物镜入射到基准标记。我们光刻工程师会根据实际情况,通过调整光路中的光学棱镜或者通过Z轴自下而上运动,信号处理单位通过计算不同位置上标记的宽度,得到最小宽带。根据需要,通过调整探测器前的一组聚焦物镜,调整LSA系统的离焦量,一定程度提高光刻机的精度。
要完成上述工作,需要我们深刻掌握NIKON光刻机激光对准系统的基本资料。根据行业同仁,上海新进芯罗涛工程师于2019年8月发表在电子与封装 196期的文章《Nikon 光刻机激光步进对准系统研究》一文,详细介绍了Nikon光刻机常用对准方式LSA,从光学系统出发,详细介绍了LSA在Nikon光刻中的作用,阐述LSA工艺原理及其对工艺影响,以及LSA对准系统的技术指标和作用。
NIKON光刻机对准方式有激光步进对准(LSA)、场成像对准(FIA)、激光干涉对准(LIA)和早期的硅片增强全局对准(WGA)四种方式。LSA对准,从原理上讲,属于暗场对准的一种,由于原理原因对于金属溅射层对准效果不好。因为金属层标记发生不对称变化,表面粗糙有许多颗粒和微小山丘,为此 nikon 开发了增强整场对准 EGA 。为解决不对称对准,NIKON 开发了FIA对准 和激光干涉对准LIA技术。
LSA,适用于对准标记比较清晰,对比度高,表面图像清晰的层次如金属前选择LSA系统。
一、 Nikon 光刻机对准系统介绍
NIKON光刻机对准系统分为预对准和对准。
预对准分一次预对准和二次预对准。一次预对准包括硅片找平边(缺口),定圆心。一次预对准完成,手臂将晶圆送至工作台进行二次预对准。二次预对准,对晶圆进一步对位,目的是对不同光刻机曝光进行匹配,满足后续对准要求。
Nikon对准也分为2个步骤,这2个步骤需要在前层上做好标记,搜索search mark和EGA mark。
二、 LSA对准系统简介
一个完整的LSA系统涉及LSA激光器、LSA光路、LSA探测器及干涉计数器和相应信号处理。如下图所示
He-Ne激光器发出的激光通过一个光孔,入射到一个偏振分光棱镜上,通过偏振分光棱镜光被分成相互垂直的两束偏振光,两束偏振光分别进入X方向和Y方向对准光路系统。光到达对准标记后进行衍射,形成0、正负1、正负2 …阶衍射光。衍射光通过光路返回到光学滤波器,通过光学滤波器后只留下正负1阶衍射光,正负衍射光到达探测器后进行数据采集,将此数据送到硅片对准数字信号处理系统(DSP),晶圆对准DSP同时参考干涉计计数单元数字信号,计算出晶圆上对准标记的具体位置。
具体的LSA系统,如您有兴趣进一步了解 LSA对准测量原理 , LSA搜索算法、LSA精准对准算法EGA标记的内容,请下载 罗工《 NIKON 光刻机激光步进对准系统研究》Nikon Laser Step Alignment对准系统研究-已压缩。
三、FIA场像对准技术介绍:
场像对准技术FIA,是一种典型的非TTL对准方式,它是Nikon精机为解决不对称标记的对准设计的。
宽带卤灯照明光通过光纤引道镜头旁的FIA显微镜 ,对准标记在共轭参考标志上成像。通过CCD摄像输出视频信号,由FIA单元处理,计算机控制硅片标记的精确位置。
FIA对准的主要特点:采用宽带照明,避免特定条件下的干涉造成对准标记的检测困难,而且FIA是一种非TTL 方式,对机械结构的稳定性要求高。同时避免因镜头调焦、倍率因素对对准精度造成影响,在对不对称标记的对准中得到很高的对准精度。
四 、NSR SF100 / NSR SF110 对准方式和对准精度介绍
首先,和大家解释一下型号所表示的意思。SF,表示scan field ,表示扫描;1 表示波长365nm的 i-line 曝光光源,00 表示曝光区域 25nm*33nm .
根据上面所示,NSR SF100 和 NSR SF110 的对准方式有2种,一种是FIA-EGA 场成像对准,EGA标记方式;另外一种就是可选择本文介绍的LSA-EGA 激光步进对准 ,EGA标记方式。
NSR SF100分辨率 : 小于0.40 um NSR SF110分辨率 : 小于 0.35 um NSR SF100 FIA-EGA 对准精度 小于等于 45nm NSR SF100 LSA-EGA 对准精度 小于等于 50nm NSR SF110 FIA-EGA 对准精度 小于等于 40nm NSR SF110 LAS-EGA 对准精度 小于等于 45nm
如您有NIKON I-I14 ,S204 等光刻机的维修调机需求,或者激光管、激光干涉仪、chuck、驱动器或其它NIKON 光刻机马达、掩膜版、传感器等零配件的维修替换需求,欢迎与我们联系!