解锁更高良率，托托科技无掩模光刻机精准攻克套刻误差难题

套刻误差（Overlay Error）是半导体制造中衡量不同工艺层图形对准精度的关键参数，主要出现在多层芯片结构的光刻工艺中。当前层图形与参考层图形在平面位置发生偏差时，即产生套刻误差。

误差主要由设备精度（约占 40%）、光刻工艺（约占 50%）、掩模误差及测量偏差等因素导致。其中工艺波动的影响尤为显著：刻蚀时等离子体在晶圆边缘偏转可导致数纳米偏移；高温退火释放薄膜应力，使晶圆翘曲产生放射状误差；化学机械抛光可能非对称损伤对准标识，引入测量偏差。

晶圆边缘区域内由刻蚀工艺产生的套刻误差
（a）晶圆边缘等离子体刻蚀倾斜示意图；（b）刻蚀工艺变化导致的套刻误差示意图；（c）套刻标识和器件结构在晶圆中心和晶圆边缘经过刻蚀之后的切片形貌图；（d）M1A 和M1B 套刻误差分布；（e） M1A和M1B 套刻误差沿半径方向的分布图

先进制程中，三维堆叠结构使误差叠加效应加剧，3D NAND 的多层堆叠会因应力累积产生环形误差分布，对补偿算法提出更高要求。

三维NAND 器件的套刻误差来源，以及ADI-AEI 套刻误差的可能分布
（a）不同存储层之间的套刻误差及主要影响因素示意图；（b）晶圆尺寸范围内可能出现的刻蚀与光刻之间的套刻误差分布

随着极紫外光刻与三维集成技术发展，套刻控制正从单一工艺优化转向多域协同：设备、材料、算法的深度融合，将推动套刻精度向亚纳米级迈进，为集成电路持续突破物理极限提供关键支撑。

资料来源：张利斌，韦亚一《集成电路制造工艺波动与对准套刻技术》

托托科技专注于无掩模紫外光刻技术，其研发和生产的无掩模光刻机可通过以下方式保障套刻精度：

· 采用高性能直驱电机：保证套刻精度和高达6英寸画幅的图形拼接。

· 运用实时预览技术：托托科技无掩模光刻机具备实时光刻图形预览功能，可实现所见即所得的精准套刻，能让操作人员及时发现并调整可能出现的套刻误差，降低了精准套刻的难度。

· 应用全局畸变矫正算法：通过全局畸变矫正算法，可有效提高全画幅套刻精度，如 UV Litho -ACA Pro+型号光刻机采用该算法后，5mm×5mm套刻精度可达到 350nm，50mm×50mm 套刻精度可达到700nm。

· 精确控制工艺参数：通过精确控制曝光剂量、焦点位置和显影时间等关键工艺参数，提高光刻图形的精度和均匀性，减少因工艺参数波动导致的套刻误差。