地心應用 | 微影製程中，大中空二維運動平台提高光罩檢測精度

“地心科技CFTCA系列高精度大中空二維運動平台，因為其出色的穩定性，最小步進能力，在顯微成像設備，特別是光罩檢測應用中被廣泛使用。”

地心科技，對精度的追求永無止境。

01 微影技術

微影技術是一種常用於半導體製造過程中的關鍵技術。它是通過使用微影機將設計好的晶片圖形投射到半導體材料表面，並進行一系列加工步驟，最終形成微米奈米級別的晶片結構。

微影技術的基本原理是利用光的特性，通過光源、光罩、光敏材料和顯影等步驟，將圖案傳輸到待加工的基片上。光經過光罩的透明區域照射到光敏材料上，使其發生化學或物理變化，然後通過顯影去除未曝光的光敏材料，最終形成所需的圖案。

微影技術的基本原理包括以下幾個步驟：

1. 光罩製作：在一個透明基底上製作出所需的晶片圖形，並將其覆蓋在半導體材料上。
2. 感光劑塗覆：在半導體材料表面塗覆一層感光劑。感光劑的選擇取決於波長和能量。
3. 曝光：接下來，利用微影機將設計好的晶片圖形中的UV光通過光罩傳遞到感光劑上。這些光通過曝光過程，使得感光劑在光照區域發生化學或物理變化。
4. 顯影：化學變化使得感光劑在光照區域變得可溶於相應的顯影溶液。而未經光照的區域則保持不變，形成一種光刻圖案。
5. 傳遞：經過顯影處理後，利用化學或物理方法將光刻圖案傳遞到半導體材料表面，例如淺刻蝕或摻雜。
6. 技術步驟重複：重複以上步驟，不斷反覆運算，最終形成所需的晶片結構。

02 掩膜測試

掩膜，別稱“光罩”、“光罩”、“光罩”、“遮光罩”，一般使用玻璃或者石英表面覆蓋帶有圖案的金屬圖形，實現對光線的遮擋或透過功能，是微電子光刻工藝中的一個工具或者板材。
光罩是光刻工藝不可缺少的部件。光罩上承載有設計圖形，光線透過它，把設計圖形透射在光刻膠上，光罩的功能類似于傳統照相機的“底片”。我們可以通過把圖形做在光罩上通過下一步曝光工藝轉移到我們的基底上，基底上有對應的相關圖形了。

光罩中缺陷的來源多種多樣，包括光罩本身的圖案製造缺陷，抗蝕劑或清潔液中的顆粒夾雜物，來自設備腔體的小碎屑或空白光罩上的缺陷。任何尺寸大於光罩上最小結構尺寸的四分之一的缺陷都有可能導致晶圓上元件的失效。

對光罩的檢測主要分為以下幾種方式：宏觀檢查：利用不同光源、光強的燈源，對光罩表面進行宏觀（目視）檢查，以確定光罩表面是否存在缺陷（Defect）、條紋（Mura）、顆粒（Particle）等不良。 

自動光學檢測（AOI）：利用一定波長、光強的光源獲取被測產品的圖形，通過感測器（攝像機）獲得檢測圖形的照明圖像並數位化，然後通過相應的邏輯及軟體演算法進行比較、分析和判斷，以檢查產品表面缺陷（Defect），如線條斷線（Open）、線條短接（Short）、白凸（Intrusion）、圖形缺失等。

精度測量與校準：利用高精度測量設備，對光罩圖形的線/間（CD）精度及均勻性、總長（TP）精度、位置（Registration）精度等進行測量，以確認產品精度指標是否在要求規格內；同時利用測量設備的測量結果和相關演算法，對光罩、設備平台進行校正和補償，滿足產品要求。

03 地心科技產品

地心科技產品在半導體行業，有多年的的應用經驗。多種產品的組合搭配可以滿足不同使用者的需求。從晶圓劃線切割，晶圓缺陷檢測，晶圓膜厚檢測，到晶片貼裝，焊接等D多個工藝段中，均有出色的解決方案。長時間的應用中，不僅積累了大量的應用經驗，同時收穫了良好的口碑。
在光罩檢測中，經常需要能放置背面光源，而且需要平台有極高的運動精度，運動速度。地心科技的CFTCA系列大中空二維運動平台，非常適合這類應用。

CFTCA系列奈米級定位精度的XY一體式精密定位平台

•XY一體式中空直驅平台 高動態性能
•交叉滾柱導軌 結構緊湊
•薄型結構，阿貝誤差小
•150mm*150mm和250mm*250mm行程可選
•解析度1nm，重複定位精度±150nm，定位精度±300nm 定位穩定性3nm

04 測試效果

CFTCA系列直線線性馬達驅動，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，空載截止頻率可達100Hz以上。CFTCA系列平台結構精緻緊湊，但是有較強的驅動能力，上軸最大速度1000mm/s，空載加速度可達1g。配置線性放大器，配備隔振實驗室環境下，CFTCA系列中空平台的定位穩定性3nm，最小步進量可以小於5nm，由於其中空特性，應用在雙面測量檢測、生物檢體加工和觀測、薄膜厚度測量等需要奈米級定位精度和中空設計的工業領域與科研專案。