双工件台,即在一台光刻机内有两个承载晶圆的工件台。两个工件台相互独立,但同时运行,一个工件台上的晶圆做曝光时,另一个工件台对晶圆做测量等曝光前的准备工作。当曝光完成之后,两个工件台交换位置和职能,如此循环往复实现光刻机的高产能 [1]。
在一套光刻系统里有两个硅片台,它们分别位于曝光位置和测量位置,两台独立且同时运行:当硅片台 1 在曝光位置进行步进扫描曝光时,硅片台 2 在测量位置完成硅片的上下片、硅片三维形貌测量等准备工作,当硅片台 1 完成整个硅片的曝光后,两台交换位置和职能,如此循环往复完成硅片的高效曝光。TWINSCAN双工件台光刻机的结构示意图如图1所示 [2] 。
图1 TWINSCAN双工件台结构示意图
图2 Nikon基于Tandem Stage的双工件台光刻机
双工件台的发明使光刻机的产能有了大幅度提高。传统的光刻机中只有一个工件台,晶圆的上下片、测量、对准、曝光都是顺序进行的;而在双工件台中,大部分测量、校正工作可以在另一个工件台上并行。先进光刻机要求有极高的对准精度,而对准精度与所需要的测量的对准标记数目成反比,即测量的标识越多,所能表达的对准精度越高。大量的测量必然导致单工件台光刻机的产能进一步下降。一般曝光的时间要大于测量和校正的时间,因此,在双工件台设计中系统可以做更多更复杂的测量,而不影响产能[1] 。
参考资料
[1].韦亚一.超大规模集成电路先进光刻理论与应用.北京:科学出版社,2016:82-83
[2].李金龙. ArF浸没光刻双工件台运动模型研究[D]. 中国科学院研究生院(光电技术研究所). 2013:11-19.
彩蛋:全国产双工件台18吋晶圆涂胶设备,领先全球。目前已经进入实际量产阶段。
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