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微纳直写光刻机中，运动台出色的动态性能，提高光刻精度与效率
2026-06-03
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“地心科技CFT系列高速高精度XY一体式精密运动平台，因为其出色的动态性能，在微纳直写光刻应用中完美应对高速高精度对准难题，在泛半导体直写光刻设备中被广泛使用。”
01 直写光刻技术
在半导体领域，目前IC及FPD制造光刻设备主要为掩膜光刻设备。我们经常听到的EUV光刻机，就是掩膜光刻设备。根据有关媒体的报导， ASML公司表示，一台High-NA EUV光刻机的售价将高达3.8亿美元，比目前的 EUV光刻机（大约1.83亿美元）高出一倍以上。
直写光刻技术，在英文中被称为Pattern Generator，是微纳图形生成的手段，将计算机设计的GDSII、DXF等图形文件制作成实物版图。直写光刻技术是一种无掩膜光刻技术。只需通过控制光的强度和扫描刻写路径就可以实现任意图形的高精度刻写，较其他刻写方式而言更为简单，成本也更为低廉，因此可以实现高精度、高灵活度、低成本的生产。
02 微纳直写光刻技术的关键点
直写光刻与投影光刻技术是当前产业中分工明确的两类光刻技术。在具有衬底翘曲、基片变形的光刻应用领域，如FanOut、COF等先进封装模式的发展，封装光刻技术需要具有更小的线宽、更大的幅面、更好的图形对准套刻适应能力。直写光刻的自适应调整能力，使之具有成品率高、一致性好的优点。
直写光刻设备面临的技术关键点，不仅包括光刻光源，线宽质量等问题，还要攻克直写光刻技术所独有的技术关键点，高速高精度运动平台，位置精度问题；图形拼接问题；大数据量图形数据生成及其高速实时无失真传输问题等，都是设备集成和制造的关键点。
高精度宽动态光刻光学成像系统是指将经过数字微镜器件反射后的图形，通过光学镜头精确的成像，然后投影至覆有感光材料的基板上。该系统是光刻设备的重要模块之一，它不仅要有足够大的数值孔径以确保其满足线宽精度的分辨率，还要保证像质接近理想像质，畸变要控制在0.001%以内，为了确保多成像系统并行使用的一致性，其镜头倍率需要有一定的微调能力。
高精度高速实时自动对焦系统是设备的另一技术关键点，为了保证在光刻过程中始终保持图案曝光在最佳焦面上，从而保证光刻线宽的精度。受到基板的厚度不同、表面平整度的差异、真空吸盘的平面度波动等因素的影响以及投影成像系统的焦深限制，为了保证基板整体曝光效果的一致性，需要给每个镜头配备一个高精度实时对焦系统，通过测量系统实时测量基板表面的平整度差异，进而通过纳米执行机构来调整镜头和基板之间的距离，使得基板始终处于镜头的最佳成像位置。
地心科技产品在微纳直写光刻技术中有广泛的应用。XY一体式运动平台CFT-200XY， 是纳米级定位精度的XY一体式精密定位平台。直线电机直驱控制，轴四电机驱动，采用精密交叉滚柱导轨，具备非常优秀的动态性能和定位精度；结构紧凑，侧面高度低，阿贝误差小。
| 有效行程： | 200*200mm； |
| 双向重复定位误差： | ≤±0.1um； |
| 平面度： | ≤±1.5um； |
| 最大速度： | 800mm/s |
| 最大负载： | 20kg； |
| 最小步进量： | 5nm； |
| 在位稳定性： | ≤±3nm； |
CFT-200XY一体式运动平台，直线度在±2μm/300mm以内；分辨率1nm，重复定位精度±100nm，定位精度±400nm；步进轴在位稳定性3nm（配置ASH反馈选项和线性放大器）； AS、ASH、TTL等多种反馈选项。CFT系列产品，有200mm*200mm和300mm*300mm行程可选。
04 测试效果
地心科技的经典解决方案XY一体式运动平台CFT-200XY，在很多合作伙伴的检测系统中已经充分使用和验证。
