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电子束光刻(E-beam Lithography)

 

电子束光刻(E-beam lithography)始于上世纪60年代,是在电子显微镜的基础上发展起来的用于微电路研究和制造的曝光技术,是半导体微电子制造及纳米科技的关键设备、基础设备。电子束光刻是由高能量电子束和光刻胶相互作用,使胶由长(短)链变成短(长)链,实现曝光。相比于光刻机具有更高的分辨率,主要用于制作光刻掩模版、硅片直写和纳米科学技术研究。

目前,活跃在科研和产业界的电子束光刻设备主要是高斯束(圆束)、变形束(矩形束)和多电子束3类,其中高斯束设备相对门槛较低,能够灵活曝光任意图形,因此被广泛应用于各大高校和研发机构的基础科学研究中,而变形束和多束电子束光刻设备则主要服务于工业界的掩模制备中。比如说EUV光刻机掩模版的制作,目前只能依赖于电子束光刻技术。

电子束光刻设备包括电子光学系统、图形发生器系统、真空系统以及高精度运动系统等。其中高精度运动系统是电子束光刻设备中极其重要的组成部分,其主要功能表现为实现电子束曝光图形的拼接、实现对准和套刻、调焦、自动上下片等。其运动精度、速度、加速度以及动态定位和扫描同步性能是影响电子束光刻设备整机成像质量、套刻精度和生产效率的重要因素。目前,全球几乎所有品牌的电子束光刻设备,其真空运动系统均采用了激光干涉仪进行闭环控制,确保其运动和定位精度。

 

典型的电子束光刻设备架构图

隐冠半导体基于多年的真空产品和高端运动系统的开发经验,针对电子束光刻设备可以提供nm级精度、激光干涉仪闭环的高精度真空运动系统,并可以完全解决其核心零部件的国产化问题,包括且不限于真空双频激光干涉仪、真空压电电机、静电吸盘、高真空运动线缆等。

目前,隐冠半导体已开发不同类型的压电电机产品,且均可以提供适应于高真空环境下的版本。高真空线缆已批量给国内客户供货。高真空静电吸盘已实现批量化生产,给国内多家客户供货,且在国内头部Fab厂稳定运行。应用于电子束检测设备的高真空XY台已实现批量化生产,已给国内多家相关企业批量供货,且在国内头部Fab厂稳定运行,其位置稳定性可达±2nm,速度均匀性<0.1%(速度为100mm/s)。

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