半導(dǎo)體器件和集成電路對光刻曝光技術(shù)提出了越來越高的要求,在單位面積上要求完善傳遞圖像的信息量已接近常規(guī)光學(xué)的極限。光刻曝光的常用波長是3650~4358 埃,預(yù)計實用分辨率約為1微米。幾何光學(xué)的原理,允許將波長向下延伸至約2000埃的遠(yuǎn)紫外波長,此時可達(dá)到的實用分辨率約為0.5~0.7微米。微米級圖形的光復(fù)印技術(shù)除要求先進(jìn)的曝光系統(tǒng)外,對抗蝕劑的特性、成膜技術(shù)、顯影技術(shù)、超凈環(huán)境控制技術(shù)、刻蝕技術(shù)、硅片平整度、變形控制技術(shù)等也有極高的要求。因此,工藝過程的自動化和數(shù)學(xué)模型化是兩個重要的研究方向。c、焦距控片(Focus MC):作為光刻機(jī)監(jiān)控焦距監(jiān)控;吳江區(qū)購買光刻系統(tǒng)工廠直銷
得指出的是,EUV光刻技術(shù)的研發(fā)始于20世紀(jì)80年代。**早希望在半周期為70nm的節(jié)點(對應(yīng)邏輯器件130nm節(jié)點)就能用上EUV光刻機(jī) [1]??墒?,這一技術(shù)一直達(dá)不到晶圓廠量產(chǎn)光刻所需要的技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)能要求。一拖再拖,直到2016年,EUV光刻機(jī)仍然沒能投入量產(chǎn)。晶圓廠不得不使用193nm浸沒式光刻機(jī),依靠雙重光刻的辦法來實現(xiàn)32nm存儲器件、20nm和14nm邏輯器件的生產(chǎn)。不斷延誤,對EUV技術(shù)來說,有利也有弊。一方面,它可以獲得更多的時間來解決技術(shù)問題,提高性能參數(shù);另一方面,下一個技術(shù)節(jié)點會對EUV提出更高的要求。常熟省電光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸對準(zhǔn)方法:a、預(yù)對準(zhǔn),通過硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動對準(zhǔn);
極紫外光刻(Extreme Ultra-violet),常稱作EUV光刻,它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術(shù)。具體為采用波長為13.4nm 的紫外線。極紫外線就是指需要通過通電激發(fā)紫外線管的K極然后放射出紫外線。極紫外光刻(英語:Extreme ultra-violet,也稱EUV或EUVL)是一種使用極紫外(EUV)波長的下一代光刻技術(shù),其波長為13.5納米,預(yù)計將于2020年得到廣泛應(yīng)用。幾乎所有的光學(xué)材料對13.5nm波長的極紫外光都有很強(qiáng)的吸收,因此,EUV光刻機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)只有使用反光鏡 [1]。極紫外光刻的實際應(yīng)用比原先估計的將近晚了10多年。 [2]
光致抗蝕劑,簡稱光刻膠或抗蝕劑,指光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。光蝕劑分為兩大類。①正性光致抗蝕劑:受光照部分發(fā)生降解反應(yīng)而能為顯影液所溶解。留下的非曝光部分的圖形與掩模版一致。正性抗蝕劑具有分辨率高、對駐波效應(yīng)不敏感、曝光容限大、***密度低和無毒性等優(yōu)點,適合于高集成度器件的生產(chǎn)。②負(fù)性光致抗蝕劑:受光照部分產(chǎn)生交鏈反應(yīng)而成為不溶物,非曝光部分被顯影液溶解,獲得的圖形與掩模版圖形互補(bǔ)。負(fù)性抗蝕劑的附著力強(qiáng)、靈敏度高、顯影條件要求不嚴(yán),適于低集成度的器件的生產(chǎn)。光刻系統(tǒng)主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。
集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個數(shù)量級(從毫米級到亞微米級),已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。光刻技術(shù)是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)。其主要過程為:首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng);再通過顯影技術(shù)溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠(前者稱正性光刻膠,后者稱負(fù)性光刻膠),使掩膜版上的圖形被復(fù)制到光刻膠薄膜上;***利用刻蝕技術(shù)將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機(jī)物、工藝殘余、可動離子);吳中區(qū)省電光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸
電子束光刻系統(tǒng)(如EBL 100KV)采用高穩(wěn)定性電子槍和精密偏轉(zhuǎn)控制,定位分辨率達(dá)0.0012nm [2]。吳江區(qū)購買光刻系統(tǒng)工廠直銷
EUV光刻采用波長為10-14納米的極紫外光作為光源,可使曝光波長一下子降到13.5nm,它能夠把光刻技術(shù)擴(kuò)展到32nm以下的特征尺寸。根據(jù)瑞利公式(分辨率=k1·λ/NA),這么短的波長可以提供極高的光刻分辨率。換個角度講,使用193i與EUV光刻機(jī)曝同一個圖形,EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對應(yīng)的光刻工藝就越容易;k1的極限是0.25,小于0.25的光刻工藝是不可能的。從32nm半周期節(jié)點開始(對應(yīng)20nm邏輯節(jié)點),即使使用1.35NA的193nm浸沒式光刻機(jī),k1因子也小于0.25。一次曝光無法分辨32nm半周期的圖形,必須使用雙重光刻技術(shù)。使用0.32NA的EUV光刻,即使是11nm半周期的圖形,k1仍然可以大于0.25。吳江區(qū)購買光刻系統(tǒng)工廠直銷
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