将纳米级的极限成像Piezo-Driven主动振动控制

使下一代的重要成分,22纳米光刻技术是主动隔振技术。基于数字信号处理算法和响应压电技术一起最近ultra-reliability增强,专利^我staci活跃的光电隔离器已经被证明是可靠的任务关键型工厂部署了10多年。

现在,这项技术可以在小的形状适合先进的显微镜和nanomanufacturing等新的应用程序。

振动和吞吐量:Yield-Killers

半导体产业是由两个主要的法律。摩尔定律,方程1,描述了集成电路的密度取幂元素随着时间的推移。

方程1。摩尔定律所观察到的设备密度每18个月翻一番。

方程2,定义一个术语来描述纳米加工的基本经济约束的“时间就是金钱”。

方程2。“时间就是金钱”的经济必须需要更多的设备/厘米²更大的区域处理和更快的周期时间。

两个方程描述研究人员和过程工程师面临的挑战:纳米级过程降解的温顺与无情规模递减,但即使这样的过程需要经济。这增加底物大小和减少周期时间。这两个策略取幂决议要求南辕北辙。

早些时候隔振方法是当前或未来的纳米级流程不够。周围的地面运动模式消除了更精细的细节(图1)和传统软光电隔离器无法隔离振动2赫兹以下,不满意地对机载振动引起的快速处理(图2)。相比之下,staci活跃光电隔离器提供强有力的衰减sub-Hz级别开始,超过100次硬,直接结算中受益。

图1所示。45纳米线宽测试模式生成一个先进的浸没式光刻系统在奥斯汀SEMATECH TX。^二世(左):被地板振动模式。(右):staci隔离使脆,准确的光刻。(通过SEM图像获得。)

图2。(右):沉降时间等反应机载干扰基质加载大大提高了staci的小说“串行”设计,帮助循环利率满足取幂吞吐量的要求

纳米尺度的增加需求流程说明最近低门槛通用振动曲线(图3)——一个僵硬的测试站点工程师。

图3。新的、更严格的通用振动曲线。环境科学礼貌幸福属于rp - 012,机构的赵舒,起伏的草地,欧洲杯线上买球

staci优势

staci活跃光电隔离器可以感觉到在六自由度振动的开始。他们可以主动取消取消动作僵硬,压电致动器工作水平和垂直。必要的计算与实时数字信号处理器执行迅速。这使得高带宽取消(0.6 - 250 Hz),并有效地消除延迟减少沉降时间和减少或消除低频振动的影响。

光电隔离器固有的刚度,高负载能力,和清洁,无气操作,常见的为OEM适应到尖端的工具和underneath-deployment孤立的平台为敏感设备,如光学和电子束计量和光刻工具。

除了满足基本需求在最近的晶圆厂,staci光电隔离器使吵着和年长的晶圆厂,以适应最先进的工具,同时确保地板布局的灵活性和工具放置,如图4所示。

staci隔离器也有利于工具已经将某种类型的内部隔离,因为其小说硬装入特性允许兼容的工具目前车载隔离方法。

图4。staci驱动器支持光刻扫描仪的孤立的平台

此外,较小的形状staci光电隔离器现在可以使用小型sem等仪器和先进的显微镜在半导体晶圆厂(图5)。

图5。staci积极隔离是新中可用较小的形成因素的sem等仪器

可靠的staci心:π的压电致动器

压电致动器是分层设备专业压电陶瓷与电极交织在一起。当电压时,它会导致大规模的陶瓷的长度变化量,使执行机构的用于快速、high-force实时位置控制在纳米领域。

压电陶瓷的固态性质区分他们从古典致动器。他们不需要任何维护或润滑剂,适当的设计和操作时,他们可以提供无限的生命周期服务没有零件磨损。

加上他们只运行在电力(零功率所需位置持有)显著降低设施和运行成本,解决了热漂移过程。他们无限的分辨率,高力,和高响应性使其至关重要的许多种类的仪器和生产设备。2020欧洲杯下注官网

如图9所示,最近的新技术克服了传统旅游限制,提供millimeter-level运动事实上决议。

图6。PICMA^®致动器功能专利主要涉及封装在困难的条件下大大增加寿命

在原理和电特性,压电致动器类似于陶瓷电容器,和他们一样,他们是可靠,经久耐用。在创建staci TMC与π将π压电致动器。这些执行机构特性新技术延长致动器寿命远远超出传统的基准。

最近,π投资于自己的陶瓷厂,π陶瓷,专门开发压电质量和可靠的技术,因为第三方陶瓷产品失败的最大原因。是世界上最大的制造业为超精密ups instrumentation-grade压电陶瓷、π陶瓷开发了几个重要和获奖^三世可靠性的创新。

例如,压电陶瓷是容易入口的水分子层从环境湿度。这可能限制传统压电致动器的使用寿命。直到最近,令人不满意的覆盖层状陶瓷的努力由聚合物涂料是最有效的技术。

π的专利PICMA^®致动器(图6)^四世全覆盖提供了重大的飞跃,提高平均在潮湿条件下了三个数量级(图7)^v。

图7。PICMA^®专利的建设,从而提高平均大约三个数量级在潮湿的条件下,与传统polymer-encapsulated建设

图8。开环压电致动器运动特征十亿多个周期后保持高度一致

压电一生也可测量的周期。图8显示了一个特征performance-consistency PICMA在开环驱动的结果^®致动器之前和之后超过十亿周期。一个PICMA^®致动器被测试的在线空间应用程序可用,并积累了3.22 x 10¹²周期^六世。

图9。NEXACT^®压电陶瓷的一个例子是创新,为20毫米的旅行提供0.03纳米的分辨率和10 N力

拥有陶瓷开发和制造组ups导致其他好处除了改进的一致性和可靠性与第三方压电产品。值得注意的是,π在压电陶瓷的创新技能使公司与公司的合作要求台湾记忆体公司的需求。

在压电陶瓷驱动开发新概念的能力也很重要,具有独特的发展如π的专利主要涉及NEXACT^®致动器(图9)提供20毫米的旅行,有一个巨大10 N推拉力量,停车位置保持功能,和分辨率0.03 nm -适合敏感定位使用包括nanoimprint光刻。

结论

两个创新的行业领袖合作解决挑战今天的问题,为一些世界上最重要的工业过程的后代。staci、工具和设备工程师关心隔离振动的摩尔定律常数的要求可以休息一下。staci新的,较小的形式因素会促进广泛的新的光学镊子和纳米材料等领域的研究。

引用

1. 美国专利号。5660255和5660255 (staci)
2. 振动对浸没式光刻技术先进,TMC应用注意
3. π致动器赢得圆卓越奖,光子谱,2005年1月
4. 美国专利7449077
5. p . Pertsch s级等的可靠性压电M职权范围,致动器2006、不来梅、轴突,2006页527 - 529
6. PICMA^®耐力测试在线

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