Nikon将推出Litho Booster 1000，提升3D芯片制造套刻精度
Nikon将于2027年1月推出新型对准测量站Litho Booster 1000。与上一代产品相比，该系统的测量精度提升约35%，生产效率提高约10%。
Litho Booster 1000会在晶圆进入曝光工序前，对晶圆整个表面进行扫描。曝光是将芯片图形投射到晶圆上的关键步骤，系统会把扫描获得的测量数据提前传送给光刻机，使其在曝光前修正可能存在的位置偏差，从而确保芯片不同层之间能够准确对齐，这一过程被称为套刻校正。
随着3D芯片结构加速普及，这类设备的重要性正在提升。3D芯片在垂直方向上堆叠元件，而非将所有结构平铺在同一平面上，该技术目前已经广泛应用于CMOS图像传感器，并逐步扩展至NAND闪存和逻辑芯片，未来在DRAM中的应用也有望实现。随着芯片结构变得更加复杂，制造商需要更精确地测量晶圆在光刻和晶圆对晶圆键合过程中产生的形变及位置偏移。
对准测量站可以在不明显降低产能的情况下测量晶圆形变和错位，并能够与Nikon或其他厂商的光刻系统配套使用。Nikon自2018年起便提供此类技术，Litho Booster 1000则是针对先进多层半导体制造中更严格的精度要求开发的产品，其研发还部分得到了日本新能源和产业技术综合开发机构（NEDO）委托项目的支持。
在技术方面，该系统精度提升的主要原因之一是重新设计了晶圆夹持器。晶圆在测量过程中需要被夹紧固定，但夹持动作本身可能引入误差，新设计则能够减少这类误差，使整体对准精度较上一代提高约35%。因此，系统可以更准确地测量多层光刻和晶圆键合过程中常见的晶圆形变及位置偏移，有助于提高制造良率。
Litho Booster 1000还采用升级后的光源，可以更清晰地检测用于测量晶圆位置的对准标记和套刻标记，使系统能够适应更广泛的生产条件，并获得更加稳定一致的测量结果，这同样有助于提高良率。
在生产效率方面，系统配备改进后的晶圆传输机构，可以更快地完成晶圆转移，生产效率较上一代提高约10%。此外，Litho Booster 1000还能处理翘曲程度更高的晶圆。晶圆翘曲通常是光刻和键合过程中不均匀应力造成的常见结果，因此这一能力对于先进封装和多层芯片制造十分重要。这些晶圆处理能力的改进，使系统能够在扫描整片晶圆多个测量点的同时维持较高吞吐量。
实际上，校正流程如下：当两片晶圆完成键合后，晶圆可能产生明显形变。如果后续曝光工序直接在变形晶圆上进行，而没有提前修正形变，芯片不同层之间就可能出现错位。Litho Booster 1000会在曝光前测量晶圆形变，并将校正数据传递给光刻系统，光刻机再在曝光过程中应用相应补偿值，从而降低晶圆形变带来的套刻误差。
随着3D芯片、晶圆键合和多层集成技术不断发展，晶圆形变测量与套刻校正将成为影响先进半导体良率的重要环节。
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原文：Nikon's Litho Booster 1000 Improves Overlay Accuracy in 3D Chip Manufacturing
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