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)。靠近表面的光刻膠被顯影液過度溶解,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);關鍵尺寸控片(Critical Dimension MC):用于光刻區關鍵尺寸穩定性的監控;...
決定光刻膠涂膠厚度的關鍵參數:光刻膠的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻膠的厚度越薄;旋轉速度,速度越快,厚度越薄;影響光刻膠均勻性的參數:旋轉加速度,加速越快越均勻;與旋轉加速的時間點有關。一般旋涂光刻膠的厚度與曝光的光源波長有關(因為不同級別的曝光波長對應不同的光刻膠種類和分辨率):I-line**厚,約0.7~3μm;KrF的厚度約0.4~0.9μm;ArF的厚度約0.2~0.5μm。軟烘方法:真空熱板,85~120C,30~60秒;目的:除去溶劑(4~7%);增強黏附性;釋放光刻膠膜內的應力;防止光刻膠玷污設備;另外層間對準,即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經存...
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]。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。常熟常見光刻系統五星服...
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目的:使表面具有疏水性,增強基底表面與光刻膠的黏附性。連云港本地光刻系統量大從優所有實際電...
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。低速旋轉(5...
01:50光刻機為什么難造?看看他的黑科技!提高光刻技術分辨率的傳統方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長,通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長。早在80年代,極紫外光刻技術就已經開始理論的研究和初步的實 驗,該技術 的光源是波 長 為11~14 nm的極端遠紫外光,其原理主要是利用曝光光源極短的波長達到提高光刻技術分辨率的目的。由于所有的光學材料對該波長的光有強烈的吸收,所以只能采取反射式的光路。EUV系統主要由四部分組成,即反射式投影曝光系統、反射式光刻掩模版、極紫外光源系統和能用于極紫外的光刻涂層。光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚...
1.氣相成底模2.旋轉烘膠3.軟烘4.對準和曝光5.曝光后烘焙(PEB)6.顯影7.堅膜烘焙8.顯影檢查光刻是平面型晶體管和集成電路生產中的一個主要工藝。是對半導體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進行開孔,以便進行雜質的定域擴散的一種加工技術。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,也是如何進一步發揮其潛力的研究熱...
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。影響光刻膠均...
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)。靠近表面的光刻膠被顯影液過度溶解,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);當前先進的EUV光刻系統已實現2nm制程芯片量,應用于微納器件加工、芯片制造等領域。虎丘區常...
其主要成像原理是光波波長為10~14nm的極端遠紫外光波經過周期性多層膜反射鏡投射到反射式掩模版上,通過反射式掩模版反射出的極紫外光波再通過由多面反射鏡組成的縮小投影系統,將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中,形成集成電路制造所需要的光刻圖形。目 前EUV技 術 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,因而它可以把光刻技術擴展到32nm以下技術節點。2009年9月Intel*** 次 向 世 人 展 示 了22 nm工藝晶圓,稱繼續使用193nm浸沒式光刻技術,并規 劃 與EUV及EBL...
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...
涂底方法:a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積,200~250C,30秒鐘;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。目的:使表面具有疏水性,增強基底表面與光刻膠的黏附性旋轉涂膠方法:a、靜態涂膠(Static)。硅片靜止時,滴膠、加速旋轉、甩膠、揮發溶劑(原光刻膠的溶劑約占65~85%,旋涂后約占10~20%);b、動態(Dynamic)。低速旋轉(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(3000rpm)、甩膠、揮發溶劑。目的:除去溶劑(4~7%);增強黏附性;釋放光刻膠膜內的應力;防止光刻膠玷污設備;江蘇本...
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,它能夠把光刻技術擴展到32nm以下的特征尺寸。根據瑞利公式(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光刻機曝同一個圖形,EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對應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半周期節點開始(對應20nm邏輯節點),即使使用1.35NA的193nm浸沒式光刻機,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。使用0.32NA的EUV光刻...
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]。蘇州購買光刻系統選擇準...
決定光刻膠涂膠厚度的關鍵參數:光刻膠的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻膠的厚度越薄;旋轉速度,速度越快,厚度越薄;影響光刻膠均勻性的參數:旋轉加速度,加速越快越均勻;與旋轉加速的時間點有關。一般旋涂光刻膠的厚度與曝光的光源波長有關(因為不同級別的曝光波長對應不同的光刻膠種類和分辨率):I-line**厚,約0.7~3μm;KrF的厚度約0.4~0.9μm;ArF的厚度約0.2~0.5μm。軟烘方法:真空熱板,85~120C,30~60秒;目的:除去溶劑(4~7%);增強黏附性;釋放光刻膠膜內的應力;防止光刻膠玷污設備;低速旋轉(500rpm_rotation per minute)、...
對準對準方法:a、預對準,通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準;b、通過對準標志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。另外層間對準,即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經存在的圖形之間的對準。曝光曝光中**重要的兩個參數是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距調整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現為圖形的關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。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當,設備簡單。缺點:光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽...
2019年荷蘭阿斯麥公司推出新一代極紫外光刻系統,**了當今**的第五代光刻系統,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,選定近五年內完成且具有全球影響力的**工程成就。極紫外光刻系統憑借三大**指標入選:原創性突破:開發新型等離子體光源與反射式光學系統系統創新:整合超精密機械、真空環境控制與實時檢測技術產業效益:支撐全球90%以上**芯片制造需求 [1] [3-4] [7]。顆粒控片(Particle MC):用于芯片上微小顆粒的監控,使用前其顆粒數應小于10顆;江蘇本地光刻...
涂底方法:a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積,200~250C,30秒鐘;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。目的:使表面具有疏水性,增強基底表面與光刻膠的黏附性旋轉涂膠方法:a、靜態涂膠(Static)。硅片靜止時,滴膠、加速旋轉、甩膠、揮發溶劑(原光刻膠的溶劑約占65~85%,旋涂后約占10~20%);b、動態(Dynamic)。低速旋轉(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(3000rpm)、甩膠、揮發溶劑。表現為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍。相城區耐用光刻系統工廠直銷光刻系統是一種用于半導體器...
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...
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...
目 前EUV技 術 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,因而它可以把光刻技術擴展到32nm以下技術節點。2009年9月Intel*** 次 向 世 人 展 示 了22 nm工藝晶圓,稱繼續使用193nm浸沒式光刻技術,并規 劃 與EUV及EBL曝 光 技 術 相 配 合,使193nm浸沒式光刻技術延伸到15和11nm工藝節點。 [1]電子束光刻技術是利用電子槍所產生的電子束,通過電子光柱的各極電磁透鏡聚焦、對中、各種象差的校正、電子束斑調整、電子束流調整、電子束曝光對準標記檢測、電子束偏轉校正、電子掃描場畸變...
c、水坑(旋覆浸沒)式顯影(Puddle Development)。噴覆足夠(不能太多,**小化背面濕度)的顯影液到硅片表面,并形成水坑形狀(顯影液的流動保持較低,以減少邊緣顯影速率的變化)。硅片固定或慢慢旋轉。一般采用多次旋覆顯影液:***次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗(去除硅片兩面的所有化學品)并旋轉甩干。優點:顯影液用量少;硅片顯影均勻;**小化了溫度梯度。顯影液:a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因為會帶來可動離子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。光刻...
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。下一代技術如納米壓印和定向自組裝正在研發中 [6]。淮安省電光刻系統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...
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。常熟比較好的光...
對準對準方法:a、預對準,通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準;b、通過對準標志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。另外層間對準,即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經存在的圖形之間的對準。曝光曝光中**重要的兩個參數是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距調整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現為圖形的關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。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當,設備簡單。缺點:光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽...
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,它能夠把光刻技術擴展到32nm以下的特征尺寸。根據瑞利公式(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光刻機曝同一個圖形,EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對應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半周期節點開始(對應20nm邏輯節點),即使使用1.35NA的193nm浸沒式光刻機,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。使用0.32NA的EUV光刻...
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;步進重復投影曝光(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),曝光區域(Exposure Field)22×22mm(一次曝光所能覆蓋的區域)。增加了棱鏡系統的制作難度。01:13步進掃描光刻機 芯片工程師教程掃描步進投影曝光(Scanning-Stepping Project Printing)。90年代末~至今,用...
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)。靠近表面的光刻膠被顯影液過度溶解,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);當前先進的EUV光刻系統已實現2nm制程芯片量,應用于微納器件加工、芯片制造等領域。常州直銷...
b、接近式曝光(Proximity Printing)。掩膜板與光刻膠層的略微分開,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。但是同時引入了衍射效應,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現曝光。一般掩膜板的尺寸會以需要轉移圖形的4倍制作。優點: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:曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當,設備簡單。工業園區購買光刻系統多少錢世界三 大光刻機 生產商ASML,Nikon和Cannon...
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。光刻系統按光...