光刻系統(tǒng)SUSS是一種應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的工藝試驗(yàn)儀器,其比較大基片尺寸為6英寸,可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率和1μm的**小線(xiàn)寬 [1]。該系統(tǒng)通過(guò)精密光學(xué)曝光技術(shù)完成微電子器件的圖形轉(zhuǎn)移,為集成電路研發(fā)和生產(chǎn)提供關(guān)鍵工藝支持。比較大基片處理能力:支持直徑6英寸的基片加工(截至2021年1月) [1]圖形分辨率:系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率 [1]線(xiàn)寬控制:在標(biāo)準(zhǔn)工藝條件下能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)1μm的**小線(xiàn)寬加工 [1]該系統(tǒng)采用接觸式/接近式曝光原理,通過(guò)紫外光源實(shí)現(xiàn)掩模圖形向基片光刻膠的精確轉(zhuǎn)移。其精密對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可保證多次曝光時(shí)的套刻精度,適用于半導(dǎo)體器件研發(fā)階段的工藝驗(yàn)證和小批量試...
01:50光刻機(jī)為什么難造?看看他的黑科技!提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長(zhǎng),通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長(zhǎng)。早在80年代,極紫外光刻技術(shù)就已經(jīng)開(kāi)始理論的研究和初步的實(shí) 驗(yàn),該技術(shù) 的光源是波 長(zhǎng) 為11~14 nm的極端遠(yuǎn)紫外光,其原理主要是利用曝光光源極短的波長(zhǎng)達(dá)到提高光刻技術(shù)分辨率的目的。由于所有的光學(xué)材料對(duì)該波長(zhǎng)的光有強(qiáng)烈的吸收,所以只能采取反射式的光路。EUV系統(tǒng)主要由四部分組成,即反射式投影曝光系統(tǒng)、反射式光刻掩模版、極紫外光源系統(tǒng)和能用于極紫外的光刻涂層。優(yōu)點(diǎn):涂底均勻、避免顆粒污染;b、旋轉(zhuǎn)涂底。缺點(diǎn):顆粒污染、涂底不均勻、HM...
對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)方法:a、預(yù)對(duì)準(zhǔn),通過(guò)硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動(dòng)對(duì)準(zhǔn);b、通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。另外層間對(duì)準(zhǔn),即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對(duì)準(zhǔn)。曝光曝光中**重要的兩個(gè)參數(shù)是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距調(diào)整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法:a、接觸式曝光(Contact Printing)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來(lái)的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng),設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽...
兩種工藝常規(guī)光刻技術(shù)是采用波長(zhǎng)為2000~4500埃的紫外光作為圖像信息載體,以光致抗蝕劑為中間(圖像記錄)媒介實(shí)現(xiàn)圖形的變換、轉(zhuǎn)移和處理,**終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質(zhì)層上的一種工藝。在廣義上,它包括光復(fù)印和刻蝕工藝兩個(gè)主要方面。①光復(fù)印工藝:經(jīng)曝光系統(tǒng)將預(yù)制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置,精確傳遞到預(yù)涂在晶片表面或介質(zhì)層上的光致抗蝕劑薄層上。②刻蝕工藝:利用化學(xué)或物理方法,將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質(zhì)層除去,從而在晶片表面或介質(zhì)層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完全一致的圖形。集成電路各功能層是立體重疊的,因而光刻工藝總是多次反復(fù)進(jìn)行。例如,大規(guī)模集成電路要經(jīng)過(guò)約10...
光刻技術(shù)是現(xiàn)代集成電路設(shè)計(jì)上一個(gè)比較大的瓶頸?,F(xiàn)cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但是因受到波長(zhǎng)的影響還在這個(gè)技術(shù)上有所突破是十分困難的,但是如采用EUV光刻技術(shù)就會(huì)很好的解決此問(wèn)題,很可能會(huì)使該領(lǐng)域帶來(lái)一次飛躍。但是涉及到生產(chǎn)成本問(wèn)題,由于193納米光刻是當(dāng)前能力**強(qiáng)且**成熟的技術(shù),能夠滿(mǎn)足精確度和成本要求,所以其工藝的延伸性非常強(qiáng),很難被取代。因而在2011年國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議(ISSCC2011)上也提到,在光刻技術(shù)方面,22/20nm節(jié)點(diǎn)主要幾家芯片廠(chǎng)商也將繼續(xù)使用基于193nm液浸式光刻系統(tǒng)的雙重成像(doublepatterning)技術(shù)。...
制造掩模版,比較靈活。但由于其曝光效率低,主要用于實(shí)驗(yàn)室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應(yīng)大批量生產(chǎn),如何進(jìn)一步提高曝光速度是個(gè)難題。為了解決電子束光刻的效率問(wèn)題,通常將其與其他光刻技術(shù)配合使用。例如為解決曝光效率問(wèn)題,通常采用電子束光刻與光學(xué)光刻進(jìn)行匹配與混合光刻的辦法,即大部分曝光工藝仍然采用現(xiàn)有十分成熟的半導(dǎo)體光學(xué)光刻工藝制備,只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)逼近工藝極限的情況下,電子束光刻技術(shù)將有可能出現(xiàn)在與目前193i為**的光學(xué)曝光技術(shù)及EUV技術(shù)相匹配的混合光刻中,在實(shí)現(xiàn)10nm級(jí)光刻中起重要的作用。EUV光刻系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究至量產(chǎn)四個(gè)階...
光刻膠(Photoresist)又稱(chēng)光致抗蝕劑,是指通過(guò)紫外光、電子束、離子束、X射線(xiàn)等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。由感光樹(shù)脂、增感劑和溶劑3種主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。在光刻工藝過(guò)程中,用作抗腐蝕涂層材料。半導(dǎo)體材料在表面加工時(shí),若采用適當(dāng)?shù)挠羞x擇性的光刻膠,可在表面上得到所需的圖像。光刻膠按其形成的圖像分類(lèi)有正性、負(fù)性?xún)纱箢?lèi)。在光刻膠工藝過(guò)程中,涂層曝光、顯影后,曝光部分被溶解,未曝光部分留下來(lái),該涂層材料為正性光刻膠。如果曝光部分被保留下來(lái),而未曝光被溶解,該涂層材料為負(fù)性光刻膠。按曝光光源和輻射源的不同,又分為紫外光刻膠(包括紫外正、負(fù)性光刻膠)、深紫外光...
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(diǎn)(對(duì)應(yīng)邏輯器件130nm節(jié)點(diǎn))就能用上EUV光刻機(jī) [1]。可是,這一技術(shù)一直達(dá)不到晶圓廠(chǎng)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(méi)能投入量產(chǎn)。晶圓廠(chǎng)不得不使用193nm浸沒(méi)式光刻機(jī),依靠雙重光刻的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)32nm存儲(chǔ)器件、20nm和14nm邏輯器件的生產(chǎn)。不斷延誤,對(duì)EUV技術(shù)來(lái)說(shuō),有利也有弊。一方面,它可以獲得更多的時(shí)間來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題,提高性能參數(shù);另一方面,下一個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)EUV提出更高的要求。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)...
b、堅(jiān)膜,以提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護(hù)下表面的能力;c、進(jìn)一步增強(qiáng)光刻膠與硅片表面之間的黏附性;d、進(jìn)一步減少駐波效應(yīng)(Standing Wave Effect)。常見(jiàn)問(wèn)題:a、烘烤不足(Underbake)。減弱光刻膠的強(qiáng)度(抗刻蝕能力和離子注入中的阻擋能力);降低***填充能力(Gapfill Capability for the needle hole);降低與基底的黏附能力。b、烘烤過(guò)度(Overbake)。引起光刻膠的流動(dòng),使圖形精度降低,分辨率變差。另外還可以用深紫外線(xiàn)(DUV,Deep Ultra-Violet)堅(jiān)膜。使正性光刻膠樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)形成一層薄的表面硬殼,增加光刻膠...
主要流程光復(fù)印工藝的主要流程如圖2:曝光方式常用的曝光方式分類(lèi)如下:接觸式曝光和非接觸式曝光的區(qū)別,在于曝光時(shí)掩模與晶片間相對(duì)關(guān)系是貼緊還是分開(kāi)。接觸式曝光具有分辨率高、復(fù)印面積大、復(fù)印精度好、曝光設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。但容易損傷和沾污掩模版和晶片上的感光膠涂層,影響成品率和掩模版壽命,對(duì)準(zhǔn)精度的提高也受到較多的限制。一般認(rèn)為,接觸式曝光只適于分立元件和中、小規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統(tǒng)中,掩膜圖形經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在感光層上,掩模與晶片上的感光膠層不接觸,不會(huì)引起損傷和沾污,成品率較高,對(duì)準(zhǔn)精度也高,能滿(mǎn)足高集成度器件和電路生產(chǎn)的要求。但投影曝光...
早在80年代,極紫外光刻技術(shù)就已經(jīng)開(kāi)始理論的研究和初步的實(shí) 驗(yàn),該技術(shù) 的光源是波 長(zhǎng) 為11~14 nm的極端遠(yuǎn)紫外光,其原理主要是利用曝光光源極短的波長(zhǎng)達(dá)到提高光刻技術(shù)分辨率的目的。由于所有的光學(xué)材料對(duì)該波長(zhǎng)的光有強(qiáng)烈的吸收,所以只能采取反射式的光路。EUV系統(tǒng)主要由四部分組成,即反射式投影曝光系統(tǒng)、反射式光刻掩模版、極紫外光源系統(tǒng)和能用于極紫外的光刻涂層。其主要成像原理是光波波長(zhǎng)為10~14nm的極端遠(yuǎn)紫外光波經(jīng)過(guò)周期性多層膜反射鏡投射到反射式掩模版上,通過(guò)反射式掩模版反射出的極紫外光波再通過(guò)由多面反射鏡組成的縮小投影系統(tǒng),將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中,...
01:50光刻機(jī)為什么難造?看看他的黑科技!提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長(zhǎng),通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長(zhǎng)。早在80年代,極紫外光刻技術(shù)就已經(jīng)開(kāi)始理論的研究和初步的實(shí) 驗(yàn),該技術(shù) 的光源是波 長(zhǎng) 為11~14 nm的極端遠(yuǎn)紫外光,其原理主要是利用曝光光源極短的波長(zhǎng)達(dá)到提高光刻技術(shù)分辨率的目的。由于所有的光學(xué)材料對(duì)該波長(zhǎng)的光有強(qiáng)烈的吸收,所以只能采取反射式的光路。EUV系統(tǒng)主要由四部分組成,即反射式投影曝光系統(tǒng)、反射式光刻掩模版、極紫外光源系統(tǒng)和能用于極紫外的光刻涂層。c、焦距控片(Focus MC):作為光刻機(jī)監(jiān)控焦距監(jiān)控;工業(yè)園區(qū)銷(xiāo)售光刻系...
兩種工藝常規(guī)光刻技術(shù)是采用波長(zhǎng)為2000~4500埃的紫外光作為圖像信息載體,以光致抗蝕劑為中間(圖像記錄)媒介實(shí)現(xiàn)圖形的變換、轉(zhuǎn)移和處理,**終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質(zhì)層上的一種工藝。在廣義上,它包括光復(fù)印和刻蝕工藝兩個(gè)主要方面。①光復(fù)印工藝:經(jīng)曝光系統(tǒng)將預(yù)制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置,精確傳遞到預(yù)涂在晶片表面或介質(zhì)層上的光致抗蝕劑薄層上。②刻蝕工藝:利用化學(xué)或物理方法,將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質(zhì)層除去,從而在晶片表面或介質(zhì)層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完全一致的圖形。集成電路各功能層是立體重疊的,因而光刻工藝總是多次反復(fù)進(jìn)行。例如,大規(guī)模集成電路要經(jīng)過(guò)約10...
EUV光刻采用波長(zhǎng)為10-14納米的極紫外光作為光源,可使曝光波長(zhǎng)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(zhǎng)可以提供極高的光刻分辨率。換個(gè)角度講,使用193i與EUV光刻機(jī)曝同一個(gè)圖形,EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對(duì)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(diǎn)開(kāi)始(對(duì)應(yīng)20nm邏輯節(jié)點(diǎn)),即使使用1.35NA的193nm浸沒(méi)式光刻機(jī),k1因子也小于0.25。一次曝光無(wú)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...
浸沒(méi)式光刻機(jī)是通過(guò)在物鏡與晶圓之間注入超純水,等效縮短光源波長(zhǎng)并提升數(shù)值孔徑,從而實(shí)現(xiàn)更高分辨率的半導(dǎo)體制造**設(shè)備。2024年9月工信部文件顯示,國(guó)產(chǎn)氟化氬浸沒(méi)式光刻機(jī)套刻精度已達(dá)到≤8nm水平。該技術(shù)研發(fā)涉及浸液系統(tǒng)、光學(xué)控制等多項(xiàng)復(fù)雜工藝,林本堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在浸液系統(tǒng)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破。目前國(guó)產(chǎn)ArF光刻機(jī)在成熟制程(如28nm)上有應(yīng)用潛力,但與ASML同類(lèi)產(chǎn)品仍存在代差 [1]。通過(guò)浸液系統(tǒng)在物鏡和晶圓之間填充超純水,將193nm的氟化氬激光等效縮短為134nm波長(zhǎng),同時(shí)將數(shù)值孔徑提升至1.35以上,***增強(qiáng)光刻分辨率 [1]。該技術(shù)相比干式光刻機(jī),可突破物理衍射極限。關(guān)鍵尺寸控片(Crit...
所有實(shí)際電子束曝光、顯影后圖形的邊緣要往外擴(kuò)展,這就是所謂的“電子束鄰近效應(yīng)。同時(shí),半導(dǎo)體基片上如果有絕緣的介質(zhì)膜,電子通過(guò)它時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定量的電荷積累,這些積累的電荷同樣會(huì)排斥后續(xù)曝光的電子,產(chǎn)生偏移,而不導(dǎo)電的絕緣體(如玻璃片)肯定不能采用電子束曝光。還有空間交變磁場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室溫度變化等都會(huì)引起電子束曝光產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象。因此,即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統(tǒng),要曝光出50nm以下的圖形結(jié)構(gòu)也不容易。麻省理工學(xué)院(MIT)已經(jīng)采用的電子束光刻技術(shù)分辨率將推進(jìn)到9nm。電子束直寫(xiě)光刻可以不需要接觸式曝光(Contact Printing)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。南通常見(jiàn)光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸...
浸沒(méi)式光刻技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)主要有:如何解決曝光中產(chǎn)生的氣泡和污染等缺陷的問(wèn)題;研發(fā)和水具有良好的兼容性且折射率大于1.8的光刻膠的問(wèn)題;研發(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒(méi)液體材料;以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問(wèn)題。針 對(duì) 這 些 難 題 挑 戰(zhàn),國(guó) 內(nèi) 外 學(xué) 者 以 及ASML,Nikon和IBM等公 司已 經(jīng) 做 了 相 關(guān) 研 究并提出相應(yīng)的對(duì)策。浸沒(méi)式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展,以滿(mǎn)足更小光刻線(xiàn)寬的要求。 [1]提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長(zhǎng),通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長(zhǎng)。光刻膠涂覆后,在硅片邊緣的正反兩...
顯影中的常見(jiàn)問(wèn)題:a、顯影不完全(Incomplete Development)。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成;b、顯影不夠(Under Development)。顯影的側(cè)壁不垂直,由顯影時(shí)間不足造成;c、過(guò)度顯影(Over Development)??拷砻娴墓饪棠z被顯影液過(guò)度溶解,形成臺(tái)階。顯影時(shí)間太長(zhǎng)。硬烘方法:熱板,100~130C(略高于玻璃化溫度Tg),1~2分鐘。目的:a、完全蒸發(fā)掉光刻膠里面的溶劑(以免在污染后續(xù)的離子注入環(huán)境,例如DNQ酚醛樹(shù)脂光刻膠中的氮會(huì)引起光刻膠局部爆裂);其技術(shù)發(fā)展歷經(jīng)紫外(UV)、深紫外(DUV)到極紫外(EUV)階段,推動(dòng)集成電路制程不斷進(jìn)步...
極紫外光刻系統(tǒng)是采用13.5納米波長(zhǎng)極紫外光源的半導(dǎo)體制造**設(shè)備,可將芯片制程推進(jìn)至7納米、5納米及更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)。該系統(tǒng)由荷蘭阿斯麥公司于2019年推出第五代產(chǎn)品,突破光學(xué)衍射極限,將摩爾定律物理極限推向新高度。2021年12月14日,中國(guó)工程院***發(fā)布的"2021全球**工程成就"將其列為近五年全球工程科技重大成果,評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)包括**技術(shù)突破、系統(tǒng)集成創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效益三項(xiàng)維度 [1-7]。采用13.5納米波長(zhǎng)的極紫外光源,突破傳統(tǒng)深紫外光刻193納米波長(zhǎng)限制,通過(guò)多層鍍膜反射式光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高精度曝光。該技術(shù)使芯片制程工藝節(jié)點(diǎn)從10納米推進(jìn)至7納米、5納米及3納米水平,相較前代技術(shù)晶體管密...
2019年荷蘭阿斯麥公司推出新一代極紫外光刻系統(tǒng),**了當(dāng)今**的第五代光刻系統(tǒng),可望將摩爾定律物理極限推向新的高度 [5]。中國(guó)工程院《Engineering》期刊于2021年組建跨學(xué)科評(píng)選委員會(huì),通過(guò)全球**提名、公眾問(wèn)卷等多階段評(píng)審,選定近五年內(nèi)完成且具有全球影響力的**工程成就。極紫外光刻系統(tǒng)憑借三大**指標(biāo)入選:原創(chuàng)性突破:開(kāi)發(fā)新型等離子體光源與反射式光學(xué)系統(tǒng)系統(tǒng)創(chuàng)新:整合超精密機(jī)械、真空環(huán)境控制與實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)效益:支撐全球90%以上**芯片制造需求 [1] [3-4] [7]。方法:濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙(熱板150~250C,1~2分鐘,氮?dú)獗Wo(hù))。徐州常見(jiàn)光刻系統(tǒng)...
極紫外光刻(Extreme Ultra-violet),常稱(chēng)作EUV光刻,它以波長(zhǎng)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(zhǎng)為13.4nm 的紫外線(xiàn)。極紫外線(xiàn)就是指需要通過(guò)通電激發(fā)紫外線(xiàn)管的K極然后放射出紫外線(xiàn)。極紫外光刻(英語(yǔ):Extreme ultra-violet,也稱(chēng)EUV或EUVL)是一種使用極紫外(EUV)波長(zhǎng)的下一代光刻技術(shù),其波長(zhǎng)為13.5納米,預(yù)計(jì)將于2020年得到廣泛應(yīng)用。幾乎所有的光學(xué)材料對(duì)13.5nm波長(zhǎng)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(shí)際應(yīng)用比原先估計(jì)的將近晚了10多年。 [2]下一代技術(shù)如納...
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(gè)數(shù)量級(jí)(從毫米級(jí)到亞微米級(jí)),已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線(xiàn)、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)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(guò)程為:首先紫外光通過(guò)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(guò)顯影技術(shù)溶解去除曝光...
b、接近式曝光(Proximity Printing)。掩膜板與光刻膠層的略微分開(kāi),大約為10~50μm??梢员苊馀c光刻膠直接接觸而引起的掩膜板損傷。但是同時(shí)引入了衍射效應(yīng),降低了分辨率。1970后適用,但是其最大分辨率*為2~4μm。c、投影式曝光(Projection Printing)。在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實(shí)現(xiàn)曝光。一般掩膜板的尺寸會(huì)以需要轉(zhuǎn)移圖形的4倍制作。優(yōu)點(diǎn):提高了分辨率;掩膜板的制作更加容易;掩膜板上的缺陷影響減小。投影式曝光分類(lèi):低速旋轉(zhuǎn)(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(zhuǎn)(3000rpm)、甩膠、揮發(fā)溶劑。常州省電光刻系統(tǒng)五星...
浸沒(méi)式光刻技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)主要有:如何解決曝光中產(chǎn)生的氣泡和污染等缺陷的問(wèn)題;研發(fā)和水具有良好的兼容性且折射率大于1.8的光刻膠的問(wèn)題;研發(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒(méi)液體材料;以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問(wèn)題。針 對(duì) 這 些 難 題 挑 戰(zhàn),國(guó) 內(nèi) 外 學(xué) 者 以 及ASML,Nikon和IBM等公 司已 經(jīng) 做 了 相 關(guān) 研 究并提出相應(yīng)的對(duì)策。浸沒(méi)式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展,以滿(mǎn)足更小光刻線(xiàn)寬的要求。 [1]提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長(zhǎng),通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長(zhǎng)。EUV光刻系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)應(yīng)用基礎(chǔ)...
光刻是平面型晶體管和集成電路生產(chǎn)中的一個(gè)主要工藝。是對(duì)半導(dǎo)體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進(jìn)行開(kāi)孔,以便進(jìn)行雜質(zhì)的定域擴(kuò)散的一種加工技術(shù)。一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測(cè)等工序。硅片清洗烘干方法:濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙(熱板150~250C,1~2分鐘,氮?dú)獗Wo(hù))目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機(jī)物、工藝殘余、可動(dòng)離子);b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變?yōu)樵魉?,增?qiáng)表面的黏附性(對(duì)光刻膠或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變?yōu)樵魉?,增?qiáng)表面的黏附性六甲基二硅胺烷)。連云港...
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(gè)數(shù)量級(jí)(從毫米級(jí)到亞微米級(jí)),已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線(xiàn)、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)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(guò)程為:首先紫外光通過(guò)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(guò)顯影技術(shù)溶解去除曝光...
制造掩模版,比較靈活。但由于其曝光效率低,主要用于實(shí)驗(yàn)室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應(yīng)大批量生產(chǎn),如何進(jìn)一步提高曝光速度是個(gè)難題。為了解決電子束光刻的效率問(wèn)題,通常將其與其他光刻技術(shù)配合使用。例如為解決曝光效率問(wèn)題,通常采用電子束光刻與光學(xué)光刻進(jìn)行匹配與混合光刻的辦法,即大部分曝光工藝仍然采用現(xiàn)有十分成熟的半導(dǎo)體光學(xué)光刻工藝制備,只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)逼近工藝極限的情況下,電子束光刻技術(shù)將有可能出現(xiàn)在與目前193i為**的光學(xué)曝光技術(shù)及EUV技術(shù)相匹配的混合光刻中,在實(shí)現(xiàn)10nm級(jí)光刻中起重要的作用。全球光刻系統(tǒng)主要由ASML、Nikon等企業(yè)主導(dǎo)...
c、水坑(旋覆浸沒(méi))式顯影(Puddle Development)。噴覆足夠(不能太多,**小化背面濕度)的顯影液到硅片表面,并形成水坑形狀(顯影液的流動(dòng)保持較低,以減少邊緣顯影速率的變化)。硅片固定或慢慢旋轉(zhuǎn)。一般采用多次旋覆顯影液:***次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗(去除硅片兩面的所有化學(xué)品)并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點(diǎn):顯影液用量少;硅片顯影均勻;**小化了溫度梯度。顯影液:a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因?yàn)闀?huì)帶來(lái)可動(dòng)離子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。關(guān)鍵...
③縮短圖像傳遞鏈,減少工藝上造成的缺陷和誤差,可獲得很高的成品率。④采用精密自動(dòng)調(diào)焦技術(shù),避免高溫工藝引起的晶片變形對(duì)成像質(zhì)量的影響。⑤采用原版自動(dòng)選擇機(jī)構(gòu)(版庫(kù)),不但有利于成品率的提高,而且成為能靈活生產(chǎn)多電路組合的常規(guī)曝光系統(tǒng)。浸入式光刻技術(shù)原理這種系統(tǒng)屬于精密復(fù)雜的光、機(jī)、電綜合系統(tǒng)。它在光學(xué)系統(tǒng)上分為兩類(lèi)。一類(lèi)是全折射式成像系統(tǒng),多采用1/5~1/10的縮小倍率,技術(shù)較成熟;一類(lèi)是1:1倍的折射-反射系統(tǒng),光路簡(jiǎn)單,對(duì)使用條件要求較低。但是同時(shí)引入了衍射效應(yīng),降低了分辨率。1970后適用,但是其最大分辨率為2~4μm。吳中區(qū)耐用光刻系統(tǒng)選擇1.氣相成底模2.旋轉(zhuǎn)烘膠3.軟烘4.對(duì)準(zhǔn)和...
光刻系統(tǒng)SUSS是一種應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的工藝試驗(yàn)儀器,其比較大基片尺寸為6英寸,可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率和1μm的**小線(xiàn)寬 [1]。該系統(tǒng)通過(guò)精密光學(xué)曝光技術(shù)完成微電子器件的圖形轉(zhuǎn)移,為集成電路研發(fā)和生產(chǎn)提供關(guān)鍵工藝支持。比較大基片處理能力:支持直徑6英寸的基片加工(截至2021年1月) [1]圖形分辨率:系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率 [1]線(xiàn)寬控制:在標(biāo)準(zhǔn)工藝條件下能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)1μm的**小線(xiàn)寬加工 [1]該系統(tǒng)采用接觸式/接近式曝光原理,通過(guò)紫外光源實(shí)現(xiàn)掩模圖形向基片光刻膠的精確轉(zhuǎn)移。其精密對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可保證多次曝光時(shí)的套刻精度,適用于半導(dǎo)體器件研發(fā)階段的工藝驗(yàn)證和小批量試...