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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-01

世界三 大光刻機(jī) 生產(chǎn)商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒(méi) 式 光 刻 機(jī) 樣 機(jī) 都 是 在 原 有193nm干式光刻機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制而成,**降低了研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榻](méi)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(dòng)不大,目前193nm ArF準(zhǔn)分子激光光刻技術(shù)在65nm以下節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體量產(chǎn)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用;ArF浸沒(méi)式光刻 技 術(shù) 在45nm節(jié) 點(diǎn) 上 是 大 生 產(chǎn) 的 主 流 技 術(shù)。為把193i技術(shù)進(jìn)一步推進(jìn)到32和22nm的技術(shù)節(jié)點(diǎn)上,光刻**一直在尋找新的技術(shù),在沒(méi)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(diǎn)。ArF浸沒(méi)式兩次曝光技術(shù)已被業(yè)界認(rèn)為是32nm節(jié)點(diǎn)相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù);在更低的22nm節(jié)點(diǎn)甚至16nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)中,浸沒(méi)式 光刻技術(shù)也 具 有相當(dāng)大 的優(yōu)勢(shì)。連續(xù)噴霧顯影(Continuous Spray Development)/自動(dòng)旋轉(zhuǎn)顯影(Auto-rotation Development)。工業(yè)園區(qū)銷(xiāo)售光刻系統(tǒng)推薦貨源

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EUV光刻技術(shù)的發(fā)展能否趕得上集成電路制造技術(shù)的要求?這仍然是一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然,EUV光刻技術(shù)的進(jìn)步也是巨大的。截止2016年,用于研發(fā)和小批量試產(chǎn)的EUV光刻機(jī),已經(jīng)被安裝在晶圓廠,并投入使用 [1]。EUV光刻所能提供的高分辨率已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。光刻機(jī)供應(yīng)商已經(jīng)分別實(shí)現(xiàn)了20nm和14nm節(jié)點(diǎn)的SRAM的曝光,并與193i曝光的結(jié)果做了對(duì)比。顯然,即使是使用研發(fā)機(jī)臺(tái),EUV曝光的分辨率也遠(yuǎn)好于193i。14nm節(jié)點(diǎn)圖形的曝光聚焦深度能到達(dá)250nm以上。 [1]南通耐用光刻系統(tǒng)推薦貨源一個(gè)或多個(gè)噴嘴噴灑顯影液在硅片表面,同時(shí)硅片低速旋轉(zhuǎn)(100~500rpm)。

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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。可以避免與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):

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。現(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]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 [3] [6]。

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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,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。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);南通耐用光刻系統(tǒng)推薦貨源

接觸式曝光(Contact Printing)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。工業(yè)園區(qū)銷(xiāo)售光刻系統(tǒng)推薦貨源

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,即使是11nm半周期的圖形,k1仍然可以大于0.25。工業(yè)園區(qū)銷(xiāo)售光刻系統(tǒng)推薦貨源

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