微奈米直寫微影機中，運動台出色的動態性能，提高微影精度與效率

“地心科技CFT系列高速高精度XY一體式精密運動平臺，因為其出色的動態性能，在微奈米直寫微影應用中完美應對高速高精度對準難題，在泛半導體直寫微影設備中被廣泛使用。”

地心科技，對精度的追求永無止境。

01 直寫微影技術

在半導體領域，目前IC及FPD製造微影設備主要為微影製程設備。我們經常聽到的EUV微影機，就是微影製程設備。根據有關媒體的報導， ASML公司表示，一台High-NA EUV微影機的售價將高達3.8億美元，比目前的 EUV微影機（大約1.83億美元）高出一倍以上。

直寫微影技術，在英文中被稱為Pattern Generator，是微奈米圖形生成的手段，將電腦設計的GDSII、DXF等圖形檔製作成實物版圖。直寫微影技術是一種無微影製程技術。只需通過控制光的強度和掃描刻寫路徑就可以實現任意圖形的高精度刻寫，較其他刻寫方式而言更為簡單，成本也更為低廉，因此可以實現高精度、高靈活度、低成本的生產。
直寫微影技術是採用高速即時動態面掃描的直寫技術，利用大功率紫外雷射或LED光源，通過高效集光系統和勻光系統，照射在數位微鏡器件（DMD）上，通過資料連結即時產生動態圖形，然後動態圖形通過高精度、低畸變的投影曝光鏡頭直接投影至覆有感光材料的基板上，實現高達幾百萬束光同時進行掃描曝光，通過空間面掃描和無縫拼接技術，高效即時地形成曝光圖形。

採用DMD的直寫微影技術是從傳統曝光技術發展而來的一種新技術，其曝光成像原理與傳統曝光技術類似，區別在於採用DMD取代傳統的掩膜版或底片，其主要原理是利用電腦把對應的微影圖案輸至DMD晶片中，DMD微鏡陣列根據微影圖案調整對應的微鏡轉角，同時准直光源照射至DMD微鏡陣列表面，產生與微影圖案相符的光圖像，光圖像通過投影曝光鏡頭成像至基板表面，基板在受控的運動平臺上完成多次往返掃描運動和圖形拼接，實現任意圖形的高精度微影。

02 微奈米直寫微影技術的關鍵點

直寫微影與投影微影技術是當前產業中分工明確的兩類微影技術。在具有襯底翹曲、基片變形的微影應用領域，如FanOut、COF等先進封裝模式的發展，封裝微影技術需要具有更小的線寬、更大的幅面、更好的圖形對準套刻適應能力。直寫微影的自我調整調整能力，使之具有成品率高、一致性好的優點。

直寫微影設備面臨的技術關鍵點，不僅包括微影光源，線寬品質等問題，還要攻克直寫微影技術所獨有的技術關鍵點，高速高精度運動平臺，位置精度問題；圖形拼接問題；大資料量圖形資料生成及其高速即時無失真傳輸問題等，都是設備集成和製造的關鍵點。

高精度寬動態微影光學成像系統是指將經過數位微鏡器件反射後的圖形，通過光學鏡頭精確的成像，然後投影至覆有感光材料的基板上。該系統是微影設備的重要模組之一，它不僅要有足夠大的數值孔徑以確保其滿足線寬精度的解析度，還要保證像質接近理想像質，畸變要控制在0.001%以內，為了確保多成像系統並行使用的一致性，其鏡頭倍率需要有一定的微調能力。

高精度高速即時自動對焦系統是設備的另一技術關鍵點，為了保證在微影過程中始終保持圖案曝光在最佳焦面上，從而保證微影線寬的精度。受到基板的厚度不同、表面平整度的差異、真空吸盤的平面度波動等因素的影響以及投影成像系統的焦深限制，為了保證基板整體曝光效果的一致性，需要給每個鏡頭配備一個高精度即時對焦系統，通過測量系統即時測量基板表面的平整度差異，進而通過納米執行機構來調整鏡頭和基板之間的距離，使得基板始終處於鏡頭的最佳成像位置。

高精度多軸高速大行程精密驅動控制技術是直寫微影設備的關鍵技術，該技術使得設備在高速掃描微影過程中能夠保證曝光圖形的位置精度和對準套刻精度。PCB和IC產品通常由幾層到幾十層的電路圖形組成，層與層之間的圖形需要確保對齊，偏差過大會造成電路圖形的功能失效，所以對準套刻精度是衡量直寫微影設備的核心指標之一。

03 地心科技解決方案

地心科技產品在微奈米直寫微影技術中有廣泛的應用。XY一體式運動平臺CFT-200XY， 是納米級定位精度的XY一體式精密定位平臺。直線電機直驅控制，軸四電機驅動，採用精密交叉滾柱導軌，具備非常優秀的動態性能和定位精度；結構緊湊，側面高度低，阿貝誤差小。

CFT-200XY一體式運動平臺，直線度在±2μm/300mm以內；解析度1nm，重複定位精度±100nm，定位精度±400nm；步進軸在位穩定性3nm（配置ASH回饋選項和線性放大器）；   AS、ASH、TTL等多種回饋選項。CFT系列產品，有200mm*200mm和300mm*300mm行程可選。

04 測試效果

地心科技的經典解決方案XY一體式運動平臺CFT-200XY，在很多合作夥伴的檢測系統中已經充分使用和驗證。

除了經典的XY一體式運動平臺CFT-200XY，地心科技同時也提供更高端的平面氣浮產品，Surface系列平面氣浮平臺經常被用到直寫微影的應用中。
Surface系列是地心科技高精度和高動態性能平面氣浮平臺，它是XY雙氣浮軸承正負壓設計，採用空氣環繞型預載，利用空氣負壓來平衡氣浮導軌往上浮和下壓預載力，保證氣浮面的正常氣隙，幾何性能非常出色，有效行程350*350mm。俯仰和偏擺角度均小於2角秒，解析度1nm，重複定位精度±100nm，定位精度±250nm；最大速度可達2m/s，最大加速度2g。