光致抗蝕劑,簡稱光刻膠或抗蝕劑,指光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。光蝕劑分為兩大類。①正性光致抗蝕劑:受光照部分發生降解反應而能為顯影液所溶解。留下的非曝光部分的圖形與掩模版一致。正性抗蝕劑具有分辨率高、對駐波效應不敏感、曝光容限大、***密度低和無毒性等優點,適合于高集成度器件的生產。②負性光致抗蝕劑:受光照部分產生交鏈反應而成為不溶物,非曝光部分被顯影液溶解,獲得的圖形與掩模版圖形互補。負性抗蝕劑的附著力強、靈敏度高、顯影條件要求不嚴,適于低集成度的器件的生產。優點:涂底均勻、避免顆粒污染;b、旋轉涂底。缺點:顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。蘇州常見光刻系統選擇決定光刻膠涂膠厚度...
EUV光刻系統的發展歷經應用基礎研究至量產四個階段,其突破得益于多元主體協同創新和全產業鏈資源整合 [3]。截至2024年12月,EUV技術已應用于2nm芯片量產,但仍需優化光源和光刻膠性能。下一代技術如納米壓印和定向自組裝正在研發中 [6]。**光刻系統主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。國內上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機占據中端市場 [7]??蒲蓄I域***使用德國SUSS紫外光刻機(占比45%),國產設備在激光直寫設備中表現較好 [8]。一個或多個噴嘴噴灑顯影液在硅片表面,同時硅片低速旋轉(100~500rpm)。相城區直銷光刻系統多少錢得指出的是,EUV光刻技...
極紫外光刻(Extreme Ultra-violet),常稱作EUV光刻,它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為采用波長為13.4nm 的紫外線。極紫外線就是指需要通過通電激發紫外線管的K極然后放射出紫外線。極紫外光刻(英語:Extreme ultra-violet,也稱EUV或EUVL)是一種使用極紫外(EUV)波長的下一代光刻技術,其波長為13.5納米,預計將于2020年得到廣泛應用。幾乎所有的光學材料對13.5nm波長的極紫外光都有很強的吸收,因此,EUV光刻機的光學系統只有使用反光鏡 [1]。極紫外光刻的實際應用比原先估計的將近晚了10多年。 [2]其技術發展歷經...
得指出的是,EUV光刻技術的研發始于20世紀80年代。**早希望在半周期為70nm的節點(對應邏輯器件130nm節點)就能用上EUV光刻機 [1]??墒?,這一技術一直達不到晶圓廠量產光刻所需要的技術指標和產能要求。一拖再拖,直到2016年,EUV光刻機仍然沒能投入量產。晶圓廠不得不使用193nm浸沒式光刻機,依靠雙重光刻的辦法來實現32nm存儲器件、20nm和14nm邏輯器件的生產。不斷延誤,對EUV技術來說,有利也有弊。一方面,它可以獲得更多的時間來解決技術問題,提高性能參數;另一方面,下一個技術節點會對EUV提出更高的要求。邊緣的光刻膠一般涂布不均勻,不能得到很好的圖形,而且容易發生剝離(...
為把193i技術進一步推進到32和22nm的技術節點上,光刻**一直在尋找新的技術,在沒有更好的新光刻技術出現前,兩次曝光技術(或者叫兩次成型技術,DPT)成為人們關 注 的 熱 點。ArF浸沒式兩次曝光技術已被業界認為是32nm節點相當有競爭力的技術;在更低的22nm節點甚至16nm節點技術中,浸沒式 光刻技術也 具 有相當大 的優勢。01:23新哥聊芯片:13.光刻機的數值孔徑浸沒式光刻技術所面臨的挑戰主要有:如何解決曝光中產生的氣泡和污染等缺陷的問題;研發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;研發折射率較大的光學鏡頭材料和浸沒液體材料;以 及 有 效 數 值 孔 徑NA值...
準分子光刻技術作為當前主流的光刻技術,主要包括:特征尺寸為0.1μm的248 nm KrF準分子激光技術;特征尺寸為90 nm的193 nm ArF準分子激光技術;特征尺寸為65 nm的193 nm ArF浸沒式技術(Immersion,193i)。其中193 nm浸沒式光刻技術是所有光刻技術中**為長壽且**富有競爭力的,也是目前如何進一步發揮其潛力的研究熱點。傳統光刻技術光刻膠與曝光鏡頭之間的介質是空氣,而浸沒 式技術則是將空氣 換成液體介質。實際上,由于液體介質的折射率相比空氣介質更接近曝光透鏡鏡片材料的折射率,等效地加大了透鏡口徑尺寸與數值孔徑(NA),同時可以 ***提高焦深(DOF...
2024年9月工信部發布的技術指標顯示,國產浸沒式光刻機已實現:1.套刻精度≤8nm [1]2.滿足28nm制程需求 [1]3.具備多重曝光技術適配能力研發過程中需突破:超純水循環系統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定性維持林本堅團隊在浸液系統上的突破 [1]。目前國產ArF浸沒式光刻機:可實現套刻精度≤8nm在28nm節點具備商業化應用價值與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設備信息公開進程 [1]。國產設備的參數披露被認為是對國際技術封鎖的實質性回應。目的:使表面...
實際上,由于液體介質的折射率相比空氣介質更接近曝光透鏡鏡片材料的折射率,等效地加大了透鏡口徑尺寸與數值孔徑(NA),同時可以 ***提高焦深(DOF)和曝光工藝的寬容度(EL),浸沒式光 刻 技 術 正 是 利 用 這 個 原 理 來 提 高 其 分 辨率。世界三 大光刻機 生產商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機 樣 機 都 是 在 原 有193nm干式光刻機的基礎上改進研制而成,**降低了研發成本和風險。因為浸沒式光刻系統的原理清晰而且配合現有的光刻技術變動不大,193nm ArF準分子激光光刻技術在65nm以下節點半導體量產中已經廣泛應用;ArF浸沒式...
**普通的正膠顯影液是四甲基氫氧化銨(TMAH)(標準當量濃度為0.26,溫度15~25C)。在I線光刻膠曝光中會生成羧酸,TMAH顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液,而未曝光的光刻膠沒有影響;在化學放大光刻膠(CAR,Chemical Amplified Resist)中包含的酚醛樹脂以PHS形式存在。CAR中的PAG產生的酸會去除PHS中的保護基團(t-BOC),從而使PHS快速溶解于TMAH顯影液中。整個顯影過程中,TMAH沒有同PHS發生反應。b、負性光刻膠的顯影液。二甲苯。清洗液為乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。接觸式曝光(Contact Printing)。掩膜板直接與光刻膠...
光致抗蝕劑,簡稱光刻膠或抗蝕劑,指光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。光蝕劑分為兩大類。①正性光致抗蝕劑:受光照部分發生降解反應而能為顯影液所溶解。留下的非曝光部分的圖形與掩模版一致。正性抗蝕劑具有分辨率高、對駐波效應不敏感、曝光容限大、***密度低和無毒性等優點,適合于高集成度器件的生產。②負性光致抗蝕劑:受光照部分產生交鏈反應而成為不溶物,非曝光部分被顯影液溶解,獲得的圖形與掩模版圖形互補。負性抗蝕劑的附著力強、靈敏度高、顯影條件要求不嚴,適于低集成度的器件的生產。目的:使表面具有疏水性,增強基底表面與光刻膠的黏附性。常熟銷售光刻系統批量定制EUV光刻系統的發展歷經應用基礎研究至量產四個階...
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、完全蒸發掉光刻膠里面的溶劑(以免在污染后續的離子注入環境,例如DNQ酚醛樹脂光刻膠中的氮會引起光刻膠局部爆裂);工作原理是通過光源、照明系統和投影物鏡將掩模圖案轉移至硅片,實現納米級曝光精度 [6-7]。...
光致抗蝕劑,簡稱光刻膠或抗蝕劑,指光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。光蝕劑分為兩大類。①正性光致抗蝕劑:受光照部分發生降解反應而能為顯影液所溶解。留下的非曝光部分的圖形與掩模版一致。正性抗蝕劑具有分辨率高、對駐波效應不敏感、曝光容限大、***密度低和無毒性等優點,適合于高集成度器件的生產。②負性光致抗蝕劑:受光照部分產生交鏈反應而成為不溶物,非曝光部分被顯影液溶解,獲得的圖形與掩模版圖形互補。負性抗蝕劑的附著力強、靈敏度高、顯影條件要求不嚴,適于低集成度的器件的生產。缺點: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。南通銷售光刻系統多少...
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別,在于曝光時掩模與晶片間相對關系是貼緊還是分開。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、小規模集成電路的生產。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統中,掩膜圖形經光學系統成像在感光層上,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的要求。但投影曝光...
兩種工藝常規光刻技術是采用波長為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)媒介實現圖形的變換、轉移和處理,**終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質層上的一種工藝。在廣義上,它包括光復印和刻蝕工藝兩個主要方面。①光復印工藝:經曝光系統將預制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置,精確傳遞到預涂在晶片表面或介質層上的光致抗蝕劑薄層上。②刻蝕工藝:利用化學或物理方法,將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質層除去,從而在晶片表面或介質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進行。例如,大規模集成電路要經過約10...
實際上,由于液體介質的折射率相比空氣介質更接近曝光透鏡鏡片材料的折射率,等效地加大了透鏡口徑尺寸與數值孔徑(NA),同時可以 ***提高焦深(DOF)和曝光工藝的寬容度(EL),浸沒式光 刻 技 術 正 是 利 用 這 個 原 理 來 提 高 其 分 辨率。世界三 大光刻機 生產商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機 樣 機 都 是 在 原 有193nm干式光刻機的基礎上改進研制而成,**降低了研發成本和風險。因為浸沒式光刻系統的原理清晰而且配合現有的光刻技術變動不大,193nm ArF準分子激光光刻技術在65nm以下節點半導體量產中已經廣泛應用;ArF浸沒式...
實際上,由于液體介質的折射率相比空氣介質更接近曝光透鏡鏡片材料的折射率,等效地加大了透鏡口徑尺寸與數值孔徑(NA),同時可以 ***提高焦深(DOF)和曝光工藝的寬容度(EL),浸沒式光 刻 技 術 正 是 利 用 這 個 原 理 來 提 高 其 分 辨率。世界三 大光刻機 生產商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機 樣 機 都 是 在 原 有193nm干式光刻機的基礎上改進研制而成,**降低了研發成本和風險。因為浸沒式光刻系統的原理清晰而且配合現有的光刻技術變動不大,193nm ArF準分子激光光刻技術在65nm以下節點半導體量產中已經廣泛應用;ArF浸沒式...
EUV光刻系統的發展歷經應用基礎研究至量產四個階段,其突破得益于多元主體協同創新和全產業鏈資源整合 [3]。截至2024年12月,EUV技術已應用于2nm芯片量產,但仍需優化光源和光刻膠性能。下一代技術如納米壓印和定向自組裝正在研發中 [6]。**光刻系統主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。國內上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機占據中端市場 [7]。科研領域***使用德國SUSS紫外光刻機(占比45%),國產設備在激光直寫設備中表現較好 [8]。電子束光刻系統(如EBL 100KV)采用高穩定性電子槍和精密偏轉控制,定位分辨率達0.0012nm [2]。常州耐用光刻系統...
集成電路制造中利用光學- 化學反應原理和化學、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術。隨著半導體技術的發展,光刻技術傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個數量級(從毫米級到亞微米級),已從常規光學技術發展到應用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術;使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數量級范圍。光刻技術成為一種精密的微細加工技術。光刻技術是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉移到基片上的技術。其主要過程為:首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區域的光刻膠發生化學反應;再通過顯影技術溶解去除曝光...
e、光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;f、光刻缺陷控片(PDM,Photo Defect Monitor):光刻膠缺陷監控。舉例:0.18μm的CMOS掃描步進光刻工藝。光源:KrF氟化氪DUV光源(248nm);數值孔徑NA:0.6~0.7;焦深DOF:0.7μm;分辨率Resolution:0.18~0.25μm(一般采用了偏軸照明OAI_Off-Axis Illumination和相移掩膜板技術PSM_Phase Shift Mask增強);套刻精度Overlay:65nm;產能Throughput:30~60wafers/hour(20...
由于193nm沉浸式工藝的延伸性非常強,同時EUV技術耗資巨大進展緩慢。EUV(極紫外線光刻技術)是下一代光刻技術(<32nm節點的光刻技術)。它是采用波長為13.4nm的軟x射線進行光刻的技術。EUV光刻的基本設備方面仍需開展大量開發工作以達到適于量產的成熟水平。當前存在以下挑戰:(1)開發功率足夠高的光源并使系統具有足夠的透射率,以實現并保持高吞吐量。(2)掩模技術的成熟,包括以足夠的平面度和良率制**射掩模襯底,反射掩模的光化學檢測,以及因缺少掩模表面的保護膜而難以滿足無缺陷操作要求。(3)開發高靈敏度且具有低線邊緣粗糙度(LineEdgeRoughness,LER)的光刻膠。 [3]連...
EUV光刻技術的發展能否趕得上集成電路制造技術的要求?這仍然是一個問題。當然,EUV光刻技術的進步也是巨大的。截止2016年,用于研發和小批量試產的EUV光刻機,已經被安裝在晶圓廠,并投入使用 [1]。EUV光刻所能提供的高分辨率已經被實驗所證實。光刻機供應商已經分別實現了20nm和14nm節點的SRAM的曝光,并與193i曝光的結果做了對比。顯然,即使是使用研發機臺,EUV曝光的分辨率也遠好于193i。14nm節點圖形的曝光聚焦深度能到達250nm以上。 [1]其技術發展歷經紫外(UV)、深紫外(DUV)到極紫外(EUV)階段,推動集成電路制程不斷進步 [3] [6]。江蘇耐用光刻系統工廠直...
集成電路制造中利用光學- 化學反應原理和化學、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術。隨著半導體技術的發展,光刻技術傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個數量級(從毫米級到亞微米級),已從常規光學技術發展到應用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術;使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數量級范圍。光刻技術成為一種精密的微細加工技術。光刻技術是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉移到基片上的技術。其主要過程為:首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區域的光刻膠發生化學反應;再通過顯影技術溶解去除曝光...
實際上,由于液體介質的折射率相比空氣介質更接近曝光透鏡鏡片材料的折射率,等效地加大了透鏡口徑尺寸與數值孔徑(NA),同時可以 ***提高焦深(DOF)和曝光工藝的寬容度(EL),浸沒式光 刻 技 術 正 是 利 用 這 個 原 理 來 提 高 其 分 辨率。世界三 大光刻機 生產商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機 樣 機 都 是 在 原 有193nm干式光刻機的基礎上改進研制而成,**降低了研發成本和風險。因為浸沒式光刻系統的原理清晰而且配合現有的光刻技術變動不大,193nm ArF準分子激光光刻技術在65nm以下節點半導體量產中已經廣泛應用;ArF浸沒式...
邊緣光刻膠的去除光刻膠涂覆后,在硅片邊緣的正反兩面都會有光刻膠的堆積。邊緣的光刻膠一般涂布不均勻,不能得到很好的圖形,而且容易發生剝離(Peeling)而影響其它部分的圖形。所以需要去除。方法:a、化學的方法(Chemical EBR)。軟烘后,用PGMEA或EGMEA去邊溶劑,噴出少量在正反面邊緣處,并小心控制不要到達光刻膠有效區域;b、光學方法(Optical EBR)。即硅片邊緣曝光(WEE,Wafer Edge Exposure)。在完成圖形的曝光后,用激光曝光硅片邊緣,然后在顯影或特殊溶劑中溶解納米級電子束光刻系統(如JEOL JBX-6300FS)維護需原廠或指定服務公司提供 [4...
光刻膠(Photoresist)又稱光致抗蝕劑,是指通過紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射,其溶解度發生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。由感光樹脂、增感劑和溶劑3種主要成分組成的對光敏感的混合液體。在光刻工藝過程中,用作抗腐蝕涂層材料。半導體材料在表面加工時,若采用適當的有選擇性的光刻膠,可在表面上得到所需的圖像。光刻膠按其形成的圖像分類有正性、負性兩大類。在光刻膠工藝過程中,涂層曝光、顯影后,曝光部分被溶解,未曝光部分留下來,該涂層材料為正性光刻膠。如果曝光部分被保留下來,而未曝光被溶解,該涂層材料為負性光刻膠。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、負性光刻膠)、深紫外光...
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膜,電子通過它時也會產生一定量的電荷積累,這些積累的電荷同樣會排斥后續曝光的電子,產生偏移,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生“漂移”現象。因此,即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統,要曝光出50nm以下的圖形結構也不容易。麻省理工學院(MIT)已經采用的電子束光刻技術分辨率將推進到9nm。電子束直寫光刻可以不需要納米級電子束光刻系統(如JEOL JBX-6300FS)維護需原廠或指定服務公司提供 [4]。南通...
e、光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;f、光刻缺陷控片(PDM,Photo Defect Monitor):光刻膠缺陷監控。舉例:0.18μm的CMOS掃描步進光刻工藝。光源:KrF氟化氪DUV光源(248nm);數值孔徑NA:0.6~0.7;焦深DOF:0.7μm;分辨率Resolution:0.18~0.25μm(一般采用了偏軸照明OAI_Off-Axis Illumination和相移掩膜板技術PSM_Phase Shift Mask增強);套刻精度Overlay:65nm;產能Throughput:30~60wafers/hour(20...
光刻技術是現代集成電路設計上一個比較大的瓶頸?,Fcpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統來實現的,但是因受到波長的影響還在這個技術上有所突破是十分困難的,但是如采用EUV光刻技術就會很好的解決此問題,很可能會使該領域帶來一次飛躍。但是涉及到生產成本問題,由于193納米光刻是當前能力**強且**成熟的技術,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年國際固態電路會議(ISSCC2011)上也提到,在光刻技術方面,22/20nm節點主要幾家芯片廠商也將繼續使用基于193nm液浸式光刻系統的雙重成像(doublepatterning)技術。...
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別,在于曝光時掩模與晶片間相對關系是貼緊還是分開。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、小規模集成電路的生產。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統中,掩膜圖形經光學系統成像在感光層上,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的要求。但投影曝光...
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值孔徑,從而實現更高分辨率的半導體制造**設備。2024年9月工信部文件顯示,國產氟化氬浸沒式光刻機套刻精度已達到≤8nm水平。該技術研發涉及浸液系統、光學控制等多項復雜工藝,林本堅團隊在浸液系統領域取得關鍵突破。目前國產ArF光刻機在成熟制程(如28nm)上有應用潛力,但與ASML同類產品仍存在代差 [1]。通過浸液系統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,同時將數值孔徑提升至1.35以上,***增強光刻分辨率 [1]。該技術相比干式光刻機,可突破物理衍射極限。是對半導體晶片表面的掩...