简述光刻机投影物镜的几种减振方案-论文.pdf

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1、精密制造与自动化2014年第3期简述光刻机投影物镜的几种减振方案黄静莉(上海机床厂有限公司上海200093)摘要振动是影响光刻机投影物镜动态稳定性的关键因素，决定了投影光刻机的主要性能。简述了消除或抑制投影物镜振动的两种方案，即一体式主动减振方案和采用压电陶瓷驱动的柔性支撑两级主动减振方案。通过在实际中应用表明，后一种减振方案可以实现亚微米甚至纳米级的定位精度及稳定性。关键词光刻机投影物镜压电陶瓷主动减振在现代工业技术的发展中，高精度的设备越来能需求。为此，物镜的定位精度、动态稳定性能就越多地决定着各行各业的发展前景，特别是在

2、半导成为影响光学微纳米加工精度的关键因素，而影响体行业。随着大规模集成电路迅速发展的需求，提物镜动态稳定性的关键因素是振动。因此，如何消高集成电路的集成度成为发展的关键。提高集成电除或抑制物镜振动是至关重要的。路集成度的途径之一是减小集成电路的体积，把每个晶体管元件做小。而微纳米光刻加工设备则是晶1投影物镜系统的现有减振方案体管元件做小的关键，光刻的目的是把要制作的电光刻机投影物镜安装在内部框架之上，根据物路结构，包括半导体器件、隔离槽、接触孔、金属镜曝光的特征线宽指标采取不同的减振方案。比如，互连线等图形以物镜的比例复制到硅

3、片表面的光敏当特征线宽在0．5～2gm，运动平台的定位精度在光刻胶上，形成三维图像。0．1～0．2um，内部框架的残余振动PSD水平限制光刻投影曝光微纳米加工设备(即光刻机)是硅在10。。(m／s)／Hz@2100Hz，稳定时间为200片制造的关键设备。其功能是将一整套集成电路永500ms，位置稳定性为1～51Tl／n时⋯，大多采用一久的刻蚀在涂胶的硅片上，利用光学投影成像原理，体式被动减振方案对支撑物镜的内部框架进行减通过投影物镜将掩膜版上的集成电路图形正确地光振，从而达到对物镜系统的振动隔离与抑制，如图1刻复制在硅片上，以

4、做成半导体芯片。为此，光刻所示。其缺点是无法对低频振动进行有效地隔离与机被认为是大规模集成电路制造的核心设备，光刻抑制。采用一体式主动减振方案，即在被动方案的技术则是集成电路制造工艺发展的动力。基础上利用速度和加速度传感器进行反馈，作动器目前，典型的光刻技术包括接触式光刻、接近主动驱动的减振方案对支撑物镜的内部框架进行减式光刻、光学投影光刻和激光干涉光刻。其中，光振，稳定时间提高到100~200ms，位置稳定性提学投影光刻技术是目前IC行业生产中主要采用的高到20～100I．tm。虽然对低频减振有较好的效果，光刻工艺。但对于特

5、征线宽在亚微米、纳米级精度，位置稳定光刻机是大规模制造集成电路的光学投影光刻性是在几个微米的需求上，仅对支撑物镜的内部框工艺中的关键设备，它的性能直接影响着集成电路架进行减振已无法满足需求。在微电子技术向大规的特征尺寸。同时，在一套集成电路工艺中，常需模、超大规模集成电路方向发展中，随着集成度要多次光刻，而且每次光刻得到的图形不是相互独的不断提高，线条越来越细化，线宽已缩小到90～立的，而是有着密切的空间关系，这种关系需要用100nm左右，对与之相应的工艺设备提出了更高光刻机来保证。投影光刻物镜是投影光刻机的核心的要求。要求这

6、些设备的定位精度为线宽的1／3~1／5，部件，决定了投影光刻机的主要性能。投影光刻加即亚微米甚至是纳米级精度，通过减振器对内部框工制造必须通过物镜应用光学投影曝光技术，才能架的单级减振已不能满足其性能需求，特别是针对实现在硅片上加工电路图像的目的，精度达到微米高端光刻机物镜系统及微纳米加工设备的性能要求或纳米量级，最终满足大规模集成电路芯片的高性越来越多的取决于系统定位精度及稳定性。35