半導体製造装置・アプリケーション

半導体メーカーは、効率的で高密度なチップを製造しなければなりません。生産から品質保証に至るまでのすべての工程に共通する条件は、最高の精度と信頼性を確保し、品質を最大限に高めることです。attocube社の高精度部品は、これらの要求にお応えし、半導体アプリケーションに最先端の技術を提供します。

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概要

ダイナミックモーションコントロール：ウェハステージ

ウェハステージは、製造プロセスの効率化とスループット向上のためのより大きく速い動きと、高密度の回路パターンを実現するための1桁ナノメートルの精度が求められています。このような要求を満たすため、発生した偏差を即座に補正することの出来る超高精度の変位センサーを用いて、ステージのクローズドループ・モーションコントロールを行う必要があります。しかし、過酷な環境に対応し、リアルタイムのポジショントラッキングが可能で、かつ、真空やクリーンルーム環境で動作する測定装置を見つけることは困難です。
attocube社のレーザー干渉式センサIDS3010は、最大5m距離、最大2m/sの速度で、ナノメートルの範囲で必要な精度を達成します。
小型で軽量化されたセンサヘッドは、ウェハステージへ直接組み込むことができます。これにより、ステージに取り付けられたミラーと比較して、移動質量の大幅な削減を実現しました。

測定・検査：ビームアライメント

ウェハの製造プロセスでは、欠陥を検出し、ウェハの品質に関する詳細な情報を提供するため、ウェハの表面を制御するためにレーザー光の経路を正確かつ連続的に調整する必要があります。欠陥の検出には様々な検査方法があります。パターン無しのウェハ検査では、パーティクルやパターンの欠陥を特定し、それらをウェハ上の特定の位置に関連付けることができます。また、レチクル検査では、ウェハのレチクル上の単一の欠陥を特定することができ、通常はUV照明を使用して行われます。
attocube社のナノ位置決めステージは、過酷な環境下での超精密な動作アプリケーション用に設計されており、優れた精度、再現性、分解能を備えています。そのため、計測プロセスにおける連続的で安定したビームアライメントに最適なコンポーネントとなっています。

ウェハ平坦度測定

リソグラフィや測定の工程では、ウェハは過酷な環境、高速な運動、多次元の力にさらされます。これらは、ウェハの弾性または塑性変形を引き起こし、ウェハの平坦度に影響します。ウェハが不均一だと、リソグラフィプロセスの精度が低下したり、測定分析の結果が正確にならないことがあります。
例えば、磁気浮上式のウェハステージは、プレートの平らな面に垂直な方向に変形します。ウェハステージのモーターの動作状態は、変形のレベルに影響します。ウェハステージの動作モードを最適化し、リソグラフィプロセス中のウェハの変形を低減するために、ウェハの変形をナノ精度で非接触に検出することが必要です。
attocube社のレーザー干渉式センサIDS3010は、ウェハ上やミラー上で直接測定することができ、ナノメートル単位の変形を捉えることができます。センサヘッドの小型設計により、同一ウェハ上の複数の場所を測定し、より立体的な変形を検出します。真空などの過酷な環境下でも使用可能です。

ビームアパーチャとフィルターの位置決め：リソグラフィと測定プロセス

リソグラフィや測定プロセスでは、ビームの正確な位置合わせとフィルタリングがウェハの品質に直接関係します。レーザー光から発生した光子はギャザリングミラーで集められ、様々なアパーチャを経由して反射マスクなどに照射されます。
attocube社のナノ位置決めステージは、ナノメートルの精度で、高温・真空下でもパーティクルの発生を抑えて動作するように設計されています。これにより、過酷な条件下での信頼性の高いアパーチャ制御に最適です。

超精密ポジショントラッキング：フォトリソグラフィ

フォトリソグラフィでは、フォトマスク（レチクル）に描かれた数ナノメートルの回路パターンを、各種レンズを介してウェハ上に転写します。ウェハの一部分にフォトマスクパターンが投影された後、ウェハステージを移動させ、ウェハ全体がそれぞれのパターンで覆われるまでリソグラフィプロセスを繰り返します。リソグラフィプロセス全体で最高の品質を確保するためには、測定フレーム、光学系、ウェハステージの超精密なポジショントラッキングとアライメントが重要な条件です。このプロセスで使用されるすべてのコンポーネントは、クリーンルームの条件を満たす必要があり、技術によっては、真空や高温の環境下でも動作可能である必要があります。attocube社のレーザー干渉式センサIDS3010は、真空・高温対応のセンサヘッドを備えており、リソグラフィ装置への組み込みが容易です。また、主要なコンポーネント間の最適なアライメントをナノメートルの精度で確保し、最大10MHzの帯域幅で高速データを提供します。