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。但投影曝光設備復雜,技術(shù)難度高,因而不適于低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)。現(xiàn)代應用**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]b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變?yōu)樵魉?,增強表面的黏附性六甲基二硅胺烷)。吳中區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇
極紫外光刻系統(tǒng)是采用13.5納米波長極紫外光源的半導體制造**設備,可將芯片制程推進至7納米、5納米及更先進節(jié)點。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,評選標準包括**技術(shù)突破、系統(tǒng)集成創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)帶動效益三項維度 [1-7]。采用13.5納米波長的極紫外光源,突破傳統(tǒng)深紫外光刻193納米波長限制,通過多層鍍膜反射式光學系統(tǒng)實現(xiàn)更高精度曝光。該技術(shù)使芯片制程工藝節(jié)點從10納米推進至7納米、5納米及3納米水平,相較前代技術(shù)晶體管密度提升3倍以上 [5] [7]。太倉本地光刻系統(tǒng)按需定制連續(xù)噴霧顯影(Continuous Spray Development)/自動旋轉(zhuǎn)顯影(Auto-rotation Development)。
目 前EUV技 術(shù) 采 用 的 曝 光 波 長 為13.5nm,由于其具有如此短的波長,所有光刻中不需要再使用光學鄰近效應校正(OPC)技術(shù),因而它可以把光刻技術(shù)擴展到32nm以下技術(shù)節(jié)點。2009年9月Intel*** 次 向 世 人 展 示 了22 nm工藝晶圓,稱繼續(xù)使用193nm浸沒式光刻技術(shù),并規(guī) 劃 與EUV及EBL曝 光 技 術(shù) 相 配 合,使193nm浸沒式光刻技術(shù)延伸到15和11nm工藝節(jié)點。 [1]電子束光刻技術(shù)是利用電子槍所產(chǎn)生的電子束,通過電子光柱的各極電磁透鏡聚焦、對中、各種象差的校正、電子束斑調(diào)整、電子束流調(diào)整、電子束曝光對準標記檢測、電子束偏轉(zhuǎn)校正、電子掃描場畸變校正等一系列調(diào)整,***通過掃描透鏡根據(jù)電子束曝光程序的安排,在涂布有電子抗蝕劑(光刻膠)的基片表面上掃描寫出所需要的圖形。
所有實際電子束曝光、顯影后圖形的邊緣要往外擴展,這就是所謂的“電子束鄰近效應。同時,半導體基片上如果有絕緣的介質(zhì)膜,電子通過它時也會產(chǎn)生一定量的電荷積累,這些積累的電荷同樣會排斥后續(xù)曝光的電子,產(chǎn)生偏移,而不導電的絕緣體(如玻璃片)肯定不能采用電子束曝光。還有空間交變磁場、實驗室溫度變化等都會引起電子束曝光產(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。麻省理工學院(MIT)已經(jīng)采用的電子束光刻技術(shù)分辨率將推進到9nm。電子束直寫光刻可以不需要另外層間對準,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準。
2019年荷蘭阿斯麥公司推出新一代極紫外光刻系統(tǒng),**了當今**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]。中國工程院《Engineering》期刊于2021年組建跨學科評選委員會,通過全球**提名、公眾問卷等多階段評審,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**指標入選:原創(chuàng)性突破:開發(fā)新型等離子體光源與反射式光學系統(tǒng)系統(tǒng)創(chuàng)新:整合超精密機械、真空環(huán)境控制與實時檢測技術(shù)產(chǎn)業(yè)效益:支撐全球90%以上**芯片制造需求 [1] [3-4] [7]。關(guān)鍵尺寸控片(Critical Dimension MC):用于光刻區(qū)關(guān)鍵尺寸穩(wěn)定性的監(jiān)控;蘇州本地光刻系統(tǒng)批量定制
影響光刻膠均勻性的參數(shù):旋轉(zhuǎn)加速度,加速越快越均勻;與旋轉(zhuǎn)加速的時間點有關(guān)。吳中區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇
世界三 大光刻機 生產(chǎn)商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機 樣 機 都 是 在 原 有193nm干式光刻機的基礎(chǔ)上改進研制而成,**降低了研發(fā)成本和風險。因為浸沒式光刻系統(tǒng)的原理清晰而且配合現(xiàn)有的光刻技術(shù)變動不大,目前193nm ArF準分子激光光刻技術(shù)在65nm以下節(jié)點半導體量產(chǎn)中已經(jīng)廣泛應用;ArF浸沒式光刻 技 術(shù) 在45nm節(jié) 點 上 是 大 生 產(chǎn) 的 主 流 技 術(shù)。為把193i技術(shù)進一步推進到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)界認為是32nm節(jié)點相當有競爭力的技術(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 有相當大 的優(yōu)勢。吳中區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇
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