Что такое степпер?

Что такое степпер?

Степпер — это система проекционной экспозиции, используемая в фотолитографии, процессе производства полупроводников и жидких кристаллов.

По мере того, как схемы ИС становятся все тоньше и тоньше, становится все труднее создавать шаблоны фотошаблонов реального размера, и степпер — это система экспонирования, которая использует метод шага и повтора для экспонирования шаблонов масок большего размера, чем фактический размер, при уменьшенной проекционной экспозиции. Метод шага и повтора означает, что при экспонировании полупроводниковых пластин или подложек ЖК-дисплеев область экспонирования делится на несколько секций, и после того, как одна секция экспонирована, экспонирование перемещается на следующую секцию (шаг) и повторяется (повтор).

Степпер — это тип системы экспонирования, которая экспонирует всю область, подлежащую экспонированию, при шаге и повторении.

Использование степперов

Степперы используются в производстве полупроводников и жидких кристаллов, особенно для экспонирования с использованием масок в процессе фотолитографии.

Существует два типа шаговых систем: шаговая и повторяющаяся система, которая последовательно экспонирует пластины, перемещая их, поскольку область, которая может быть перемещена за один раз, мала; и сканирующая система, которая экспонирует пластины, синхронно сканируя сетку со скоростью, соответствующей увеличению проекции. Последняя отличается от шаговых систем и иногда рассматривается как сканер.

Принцип шаговых систем

Steppers использует источник света с короткой длиной волны для достижения высокого разрешения, чтобы выполнять уменьшенные проекционные экспозиции на высокой скорости на пластинах большого диаметра и жидких кристаллах. Внутренняя структура степперов включает источник света экспозиции, проекционную линзу, столик для пластин и загрузчик пластин.

Поскольку спрос на крупномасштабную интеграцию ИС растет, используются источники света с более короткой длиной волны экспонирования. В 1990-х годах основным источником света был свет i-line длиной волны 365 нм. Однако с тех пор используются более короткие длины волн, такие как Krf (длина волны: 248 нм) и Arf (длина волны: 193 нм).

Стадион для пластин — это этап, который перемещает пластины с высокой скоростью для более быстрого и производительного производства полупроводников, таких как ИС. Помимо высокоскоростного перемещения, для точной обработки требуется высокая точность позиционирования. Загрузчик пластин отвечает за транспортировку пластин, например, за извлечение пластин со стола и размещение пластин на нем.

Прилипание посторонних веществ является главным врагом в производстве ИС, и чувствительные пластины должны загружаться и выгружаться на высокой скорости. Шаговые двигатели настроены, как показано выше, для выполнения последовательного экспонирования при шаге пластин.

Другая информация о шаговых двигателях

1. Погружение

Из-за высокого спроса на точность, шаговые двигатели и сканирующие системы в наши дни оснащены крупномасштабными механизмами, и цена за единицу растет. Поэтому, поскольку узлы процесса разводки становятся тоньше, нежелательно внезапно вносить серьезные изменения в источники света и механизмы оборудования. Существует тенденция пытаться освоить использование этих устройств, улучшая их в течение нескольких поколений.

Одной из технологий для достижения этого является «погружение». Погружение относится к методу увеличения разрешения экспозиции источника света путем введения раствора, такого как чистая вода, между резистом на пластине и проекционной линзой, чтобы сократить длину волны света по сравнению с таковой в воздухе. Это одна из технологий, используемых в современных процессах фотолитографии.

2. EUV-литография

Экстремальная ультрафиолетовая литография (EUV-литография) является ядром технологии экспонирования следующего поколения для самых передовых технологических узлов на нескольких нм, которые могут экспонироваться на длине волны 13,5 нм, и называется экстремальной ультрафиолетовой литографией. Хотя ведущие мировые производители полупроводников используют эту технологию для конкуренции в передовых процессах, по состоянию на 2022 год только одна компания в мире коммерциализировала оборудование EUV-литографии.