ASML同胞西蒙·马蒂安(Simon Mathijssen)在教室里指向上面有图纸的白板。

对齐光刻与纳米表

认识ASML同胞Simon Mathijssen,并了解他和他的同事如何确保微芯片与纳米的准确性保持一致

3分钟阅读 -彼得·范·丹·赫克(Peter Van Den Hurk),2021年12月22日

微芯片由图案层上的层组成。为了确保微芯片起作用,不同层中的图案必须与极高的准确性保持一致。新的ASML同胞西蒙·马蒂安(Simon Mathijssen)解释了他和他的同事如何努力使这一切成为可能。

光刻系统将图案打印到晶片上。需要多达100个这些模式才能做一个微芯片- 他们都必须彼此保持一致,才能工作。光刻系统可以通过其覆盖性能来衡量一个模式与上一个模式对齐的能力。ASML当前最先进的光刻系统提供大于2 nm的覆盖性能。


为了实现这种覆盖,光刻系统需要在纳米分数内暴露模式之前就知道晶片的位置。当它进入系统时,晶片最初以大约80微米的精度定位,大约是平均人毛的直径。但这还不够准确。为了使跳到子纳米的准确性,ASML的系统使用光学对齐传感器,该传感器根据光的特殊功能来计算晶圆的位置,称为“对齐标记”。

ASML同胞Simon Mathijssen拥有多色的微芯片晶圆。

ASML Simon Mathijssen的同伴带有微芯片晶圆。

不完美世界的准确性

对齐痕迹是专门设计的光栅,它们与每一层的图案一起在晶圆上创建。它们由垂直于晶圆表面的垂直边的线组成。但是,自然变化芯片生产过程意味着有时两侧不是完全垂直的,而是倾斜。


“我所做的挑战非常简单:倾斜功能的位置或重心是什么?”Simon Mathijssen解释了。“您可以说它位于顶部角落或底角之间的一半之间。对于垂直特征,这是相同的,但对于倾斜特征而言,这会带来歧义。

“这是一个真正的问题,因为对齐传感器使用多种颜色的光来确定晶圆的位置,并且凭借这种歧义,每种颜色都会给出不同的答案。因此,我们不确定晶圆的实际位置。这可能导致关键错误,例如短路和连接故障,阻止芯片工作。”


提供出色的结果

自2011年加入公司以来,西蒙(Si万博苹果手机客户端mon)的职业生涯大部分时间都在寻找解决这个问题和类似问题的新解决方案。这些解决方案中的许多已在Orion Alignment传感器中实施。自从从2017年开始替换先前的Smash传感器以来,Orion已将自己确立为ASML的晶圆一体式技术平台万博manbetx官网登录杜夫euv光刻系统。与其前身相比,猎户座对可能导致倾斜标记的过程变化的类型更准确,更敏感。

一个插图,显示了微芯片层上的倾斜度。

微芯片的特征是什么样的。

“我们也在研究类似的问题覆盖计量学:当标记变形时,我们如何准确地测量微芯片的各个层?最大的区别是标记的数量。对于晶圆定位,有数十个对齐标记。对于覆盖层,可能有1000多个。” Simon补充说。


从修理电视到启用纳米技术万博manbetx官网登录

根据西蒙的说法,他的父亲奠定了其职业生涯的基础,他的父亲会让西蒙小时候帮助修复电视机。“当时,电视是一个相当大的,复杂的技术系统。您可以打开它并探索 - 这很有趣。”他回忆道。

在获得Eindhoven技术大学(TU/E)的有机电子学博士学位后,Simon加入了ASML,加入了传感器,计量和对照组的ASML,他说他从他经验丰万博manbetx官网登录富且有用的同事那里学到了很多有关光学的信息。目前,Simon是使用ASML最先进的系统与公司计量研究的客户之间的重要联系。万博苹果手机客户端

他说:“实际上是通过与客户的互动,我们意识到标记变形首先存在。”


认识到他的工作的重要性,西蒙在2021年被任命为ASML研究员ASML技万博manbetx官网登录术会议- 对最优秀,最聪明的技术人才的独家奖励,其开创性的想法,关键的知识产权和可靠的出版物记录为公司的成功做出了贡献。万博苹果手机客户端

CTO兼总裁Martin van der Brink,副总裁Jos Benschop和Simon在ASML研究员墙上揭开了他的牌匾。

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关于作者

  • 彼得·范·丹·赫克
  • 高级作家和编辑
  • 彼得喜欢创建故事,以进一步了解开创性的技术成就,对社会的影响以及背后的人们。他具有应用物理学的背景,并且对科学,音乐和艺术具有广泛的兴趣。