光刻技術(shù)是現(xiàn)代集成電路設(shè)計上一個比較大的瓶頸?,F(xiàn)cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統(tǒng)來實現(xiàn)的,但是因受到波長的影響還在這個技術(shù)上有所突破是十分困難的,但是如采用EUV光刻技術(shù)就會很好的解決此問題,很可能會使該領(lǐng)域帶來一次飛躍。但是涉及到生產(chǎn)成本問題,由于193納米光刻是當前能力**強且**成熟的技術(shù),能夠滿足精確度和成本要求,所以其工藝的延伸性非常強,很難被取代。因而在2011年國際固態(tài)電路會議(ISSCC2011)上也提到,在光刻技術(shù)方面,22/20nm節(jié)點主要幾家芯片廠商也將繼續(xù)使用基于193nm液浸式光刻系統(tǒng)的雙重成像(doublepatterning)技術(shù)。 [2]光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;姑蘇區(qū)供應(yīng)光刻系統(tǒng)工廠直銷
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)四個階段,其突破得益于多元主體協(xié)同創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合 [3]。截至2024年12月,EUV技術(shù)已應(yīng)用于2nm芯片量產(chǎn),但仍需優(yōu)化光源和光刻膠性能。下一代技術(shù)如納米壓印和定向自組裝正在研發(fā)中 [6]。**光刻系統(tǒng)主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。國內(nèi)上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機占據(jù)中端市場 [7]??蒲蓄I(lǐng)域***使用德國SUSS紫外光刻機(占比45%),國產(chǎn)設(shè)備在激光直寫設(shè)備中表現(xiàn)較好 [8]。姑蘇區(qū)供應(yīng)光刻系統(tǒng)工廠直銷曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當,設(shè)備簡單。
顯影中的常見問題: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,由顯影時間不足造成;c、過度顯影(Over Development)??拷砻娴墓饪棠z被顯影液過度溶解,形成臺階。顯影時間太長。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酚醛樹脂光刻膠中的氮會引起光刻膠局部爆裂);
浸沒式光刻機是通過在物鏡與晶圓之間注入超純水,等效縮短光源波長并提升數(shù)值孔徑,從而實現(xiàn)更高分辨率的半導體制造**設(shè)備。2024年9月工信部文件顯示,國產(chǎn)氟化氬浸沒式光刻機套刻精度已達到≤8nm水平。該技術(shù)研發(fā)涉及浸液系統(tǒng)、光學控制等多項復雜工藝,林本堅團隊在浸液系統(tǒng)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破。目前國產(chǎn)ArF光刻機在成熟制程(如28nm)上有應(yīng)用潛力,但與ASML同類產(chǎn)品仍存在代差 [1]。通過浸液系統(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,同時將數(shù)值孔徑提升至1.35以上,***增強光刻分辨率 [1]。該技術(shù)相比干式光刻機,可突破物理衍射極限。下一代技術(shù)如納米壓印和定向自組裝正在研發(fā)中 [6]。
2024年9月工信部發(fā)布的技術(shù)指標顯示,國產(chǎn)浸沒式光刻機已實現(xiàn):1.套刻精度≤8nm [1]2.滿足28nm制程需求 [1]3.具備多重曝光技術(shù)適配能力研發(fā)過程中需突破:超純水循環(huán)系統(tǒng)的納米級污染控制高速掃描下的液體湍流抑制光路折射率穩(wěn)定性維持林本堅團隊在浸液系統(tǒng)上的突破 [1]。目前國產(chǎn)ArF浸沒式光刻機:可實現(xiàn)套刻精度≤8nm在28nm節(jié)點具備商業(yè)化應(yīng)用價值與ASML的TWINSCAN NXT系列相比,平均套刻精度相差約3nm [1]2024年ASML對中國出口浸沒式DUV光刻機的限制政策加速了國產(chǎn)設(shè)備信息公開進程 [1]。國產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)披露被認為是對國際技術(shù)封鎖的實質(zhì)性回應(yīng)。優(yōu)點:涂底均勻、避免顆粒污染;b、旋轉(zhuǎn)涂底。缺點:顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。江蘇耐用光刻系統(tǒng)按需定制
國內(nèi)上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機占據(jù)中端市場 [7]。姑蘇區(qū)供應(yīng)光刻系統(tǒng)工廠直銷
主要流程光復印工藝的主要流程如圖2:曝光方式常用的曝光方式分類如下:接觸式曝光和非接觸式曝光的區(qū)別,在于曝光時掩模與晶片間相對關(guān)系是貼緊還是分開。接觸式曝光具有分辨率高、復印面積大、復印精度好、曝光設(shè)備簡單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點。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,對準精度的提高也受到較多的限制。一般認為,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,不會引起損傷和沾污,成品率較高,對準精度也高,能滿足高集成度器件和電路生產(chǎn)的要求。但投影曝光設(shè)備復雜,技術(shù)難度高,因而不適于低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)?,F(xiàn)代應(yīng)用**廣的是 1:1倍的全反射掃描曝光系統(tǒng)和x:1倍的在硅片上直接分步重復曝光系統(tǒng)。 [2]姑蘇區(qū)供應(yīng)光刻系統(tǒng)工廠直銷
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