Nelle macchine litografiche impiegate nella produzione di semiconduttori e display, la maschera (reticle) deve essere posizionata con precisione nanometrica rispetto al wafer e al sistema ottico prima dell'esposizione. Un disallineamento anche di pochi nanometri può causare errori di registrazione del pattern, esposizioni fuori fuoco o difetti che compromettono l'intero lotto di wafer. La misura della posizione del supporto porta-maschera deve quindi essere continua, priva di contatto - per non generare particolato nell'ambiente di camera pulita o in vuoto - e compatibile con gli spazi di installazione ridotti tipici degli stage ottici.
Per misurare senza contatto la posizione del supporto porta-maschera si utilizzano sensori capacitivi capaNCDT 6200, disponibili in versioni compatibili con l'ambiente sotto vuoto delle camere di esposizione litografiche. Il principio di misura si basa sulla variazione di capacità elettrica tra l'elettrodo del sensore e la superficie target, meccanismo intrinsecamente insensibile alle vibrazioni e privo di usura. Come alternativa tecnologica per la stessa esigenza, quando è richiesta una misura assoluta di distanza anche su superfici trasparenti o poco riflettenti, si impiega un interferometro a luce bianca interferoMETER 5400-DS (versione compatta IMS5400), basato sulla combinazione di interferometria e triangolazione cromatica.
L'integrazione nella macchina litografica prevede tipicamente più sensori installati in configurazione differenziale, per compensare disallineamenti multiasse del supporto. Entrambe le tecnologie sono disponibili in versioni idonee al funzionamento in vuoto, requisito imposto dall'ambiente di esposizione, e restituiscono un segnale integrabile direttamente nel sistema di controllo della macchina. La scelta tra le due dipende dalla natura della superficie target: il sensore capacitivo richiede una superficie target elettricamente conduttiva, mentre l'interferometro può operare anche su superfici trasparenti o con riflettività non uniforme.
La misura senza contatto elimina l'usura meccanica e il rischio di contaminazione da particelle nell'ambiente di camera pulita, mantenendo inalterata la precisione nel tempo. La disponibilità di due principi di misura alternativi consente di adattare la soluzione alle diverse configurazioni ottiche della macchina litografica senza dover ridisegnare l'elettronica di controllo. Il posizionamento nanometrico affidabile si traduce in una resa produttiva più stabile e in una riduzione dei fermi macchina dovuti a errori di allineamento.
