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。完成圖形的曝光后,用激光曝光硅片邊緣,然后在顯影或特殊溶劑中溶解;常熟直銷光刻系統(tǒng)推薦貨源
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。姑蘇區(qū)耐用光刻系統(tǒng)推薦貨源目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機(jī)物、工藝殘余、可動離子);
為把193i技術(shù)進(jìn)一步推進(jìn)到32和22nm的技術(shù)節(jié)點上,光刻**一直在尋找新的技術(shù),在沒有更好的新光刻技術(shù)出現(xiàn)前,兩次曝光技術(shù)(或者叫兩次成型技術(shù),DPT)成為人們關(guān) 注 的 熱 點。ArF浸沒式兩次曝光技術(shù)已被業(yè)界認(rèn)為是32nm節(jié)點相當(dāng)有競爭力的技術(shù);在更低的22nm節(jié)點甚至16nm節(jié)點技術(shù)中,浸沒式 光刻技術(shù)也 具 有相當(dāng)大 的優(yōu)勢。01:23新哥聊芯片:13.光刻機(jī)的數(shù)值孔徑浸沒式光刻技術(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的光刻膠的問題;研發(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒液體材料;以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問題。針 對 這 些 難 題 挑 戰(zhàn),國 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)的對策。浸沒式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展,以滿足更小光刻線寬的要求。
掃描投影曝光(Scanning Project Printing)。70年代末~80年代初,〉1μm工藝;掩膜板1:1,全尺寸;步進(jìn)重復(fù)投影曝光(Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper)。80年代末~90年代,0.35μm(I line)~0.25μm(DUV)。掩膜板縮小比例(4:1),曝光區(qū)域(Exposure Field)22×22mm(一次曝光所能覆蓋的區(qū)域)。增加了棱鏡系統(tǒng)的制作難度。01:13步進(jìn)掃描光刻機(jī) 芯片工程師教程掃描步進(jìn)投影曝光(Scanning-Stepping Project Printing)。90年代末~至今,用于≤0.18μm工藝。采用6英寸的掩膜板按照4:1的比例曝光,曝光區(qū)域(Exposure Field)26×33mm。優(yōu)點:增大了每次曝光的視場;提供硅片表面不平整的補(bǔ)償;提高整個硅片的尺寸均勻性。但是,同時因為需要反向運(yùn)動,增加了機(jī)械系統(tǒng)的精度要求。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。
浸沒式光刻機(jī)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(dǎo)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(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)控制等多項復(fù)雜工藝,林本堅團(tuán)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(jī)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(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。是對半導(dǎo)體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進(jìn)行開孔,以便進(jìn)行雜質(zhì)的定域擴(kuò)散的一種加工技術(shù)。姑蘇區(qū)耐用光刻系統(tǒng)推薦貨源
c、焦距控片(Focus MC):作為光刻機(jī)監(jiān)控焦距監(jiān)控;常熟直銷光刻系統(tǒng)推薦貨源
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);常熟直銷光刻系統(tǒng)推薦貨源
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