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。納米...
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);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...
光刻系統SUSS是一種應用于半導體制造領域的工藝試驗儀器,其比較大基片尺寸為6英寸,可實現0.5μm的分辨率和1μm的**小線寬 [1]。該系統通過精密光學曝光技術完成微電子器件的圖形轉移,為集成電路研發和生產提供關鍵工藝支持。比較大基片處理能力:支持直徑6英寸的基片加工(截至2021年1月) [1]圖形分辨率:系統的光學成像系統可實現0.5μm的分辨率 [1]線寬控制:在標準工藝條件下能夠穩定實現1μm的**小線寬加工 [1]該系統采用接觸式/接近式曝光原理,通過紫外光源實現掩模圖形向基片光刻膠的精確轉移。其精密對準機構可保證多次曝光時的套刻精度,適用于半導體器件研發階段的工藝驗證和小批量試...
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]。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]。徐州本地光刻系統按需定制后烘方法:...
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??;旋轉速度,速度越快,厚度越??;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;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...
光刻機系統是材料科學領域的關鍵設備,通過光學成像原理將掩模版上的微細圖形精確轉移到光刻膠表面。系統配置1Kw近紫外光源與6V/30W顯微鏡燈適配器,配備氣動防震臺保障精密操作環境,其技術參數截至2020年11月24日仍在使用 [1]。通過光化學反應將掩模版上的圖形轉移至光刻膠上 [1]。系統采用光敏材料與精確曝光技術結合的方式完成圖形復制。(截至2020年11月24日更新數據)1.光源系統輸出功率:1千瓦級近紫外光(NUV)配套適配器:6V直流供電,額定功率30W2.穩定裝置光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;昆山本地光刻系統工廠直銷01:50光...
在曝光過程中,需要對不同的參數和可能缺陷進行跟蹤和控制,會用到檢測控制芯片/控片(Monitor Chip)。根據不同的檢測控制對象,可以分為以下幾種:a、顆??仄≒article 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;b、卡盤顆粒控片(Chuck Particle MC):測試光刻機上的卡盤平坦度的**芯片,其平坦度要求非常高;c、焦距控片(Focus MC):作為光刻機監控焦距監控;d、關鍵尺寸控片(Critical Dimension MC):用于光刻區關鍵尺寸穩定性的監控;光刻系統按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DUV)、極紫外(EUV)、電子束及無掩模激...
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激發化學增強光刻膠的PAG產生的酸與光刻膠上的保護基團發生反應并移除基團使之能溶解于顯影液。工業園...
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。顆??仄≒article 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...
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...
后烘方法:熱板,110~130C,1分鐘。目的:a、減少駐波效應;b、激發化學增強光刻膠的PAG產生的酸與光刻膠上的保護基團發生反應并移除基團使之能溶解于顯影液。顯影方法:a、整盒硅片浸沒式顯影(Batch Development)。缺點:顯影液消耗很大;顯影的均勻性差;b、連續噴霧顯影(Continuous Spray Development)/自動旋轉顯影(Auto-rotation Development)。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)。噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調節參數。對準方法:a、預對準,通過...
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。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,...
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。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。...
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]。光刻系統按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DUV)、極紫外(EUV)、電子束及無掩模激光直寫等類別。...
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。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,...
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。蘇州銷售光刻系統按需定制得指出的是,EUV光刻技術的研發始于20世紀80年代。**早...
極紫外光刻系統是采用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納米及更先進節點。該系統由荷蘭阿斯麥公司于2019年推出第五代產品,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**技術突破、系統集成創新及產業帶動效益三項維度 [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實現更高精度曝光。該技術使芯片制程工藝節點從10納米推進至7納米、5納米及3納米水平,相較前代技術晶體管密...
后烘方法:熱板,110~130C,1分鐘。目的:a、減少駐波效應;b、激發化學增強光刻膠的PAG產生的酸與光刻膠上的保護基團發生反應并移除基團使之能溶解于顯影液。顯影方法:a、整盒硅片浸沒式顯影(Batch Development)。缺點:顯影液消耗很大;顯影的均勻性差;b、連續噴霧顯影(Continuous Spray Development)/自動旋轉顯影(Auto-rotation Development)。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)。噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調節參數。工作原理是通過光源、照明系...
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...
半導體器件和集成電路對光刻曝光技術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光學的極限。光刻曝光的常用波長是3650~4358 埃,預計實用分辨率約為1微米。幾何光學的原理,允許將波長向下延伸至約2000埃的遠紫外波長,此時可達到的實用分辨率約為0.5~0.7微米。微米級圖形的光復印技術除要求先進的曝光系統外,對抗蝕劑的特性、成膜技術、顯影技術、超凈環境控制技術、刻蝕技術、硅片平整度、變形控制技術等也有極高的要求。因此,工藝過程的自動化和數學模型化是兩個重要的研究方向。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。張家港耐用光刻系統批量定...
③縮短圖像傳遞鏈,減少工藝上造成的缺陷和誤差,可獲得很高的成品率。④采用精密自動調焦技術,避免高溫工藝引起的晶片變形對成像質量的影響。⑤采用原版自動選擇機構(版庫),不但有利于成品率的提高,而且成為能靈活生產多電路組合的常規曝光系統。浸入式光刻技術原理這種系統屬于精密復雜的光、機、電綜合系統。它在光學系統上分為兩類。一類是全折射式成像系統,多采用1/5~1/10的縮小倍率,技術較成熟;一類是1:1倍的折射-反射系統,光路簡單,對使用條件要求較低。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。太倉比較好的光刻系統多少錢EUV光刻系統的發展歷經應用基礎研究至量...
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...
光刻系統是一種用于半導體器件制造的精密科學儀器,是制備高性能光電子和微電子器件不可或缺的**工藝設備 [1] [6-7]。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]。當前**的EUV光刻系統已實現2nm制程芯片量產(截至2024年12月) [6],廣泛應用于微納器件加工、芯片制造等領域 [2] [5]。全球**光刻系統主要由ASML、Nikon等企業主導,國內廠商如上海微電子在中端設備領域取得突破 [7]。光刻系統按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DUV)、極紫外(EUV)、電子束及無掩模激光直寫等類別 [2] [5-7]。工...
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 的 拓 展 等 問題。針 對 這 些 難 題 挑 戰,國 內 外 學 者 以 及ASML,Nikon和IBM等公 司已 經 做 了 相 關 研 究并提出相應的對策。浸沒式光刻機將朝著更高數值孔徑發展,以滿足更小光刻線寬的要求。 [1]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。光刻是平面型晶體管和集成電路生產...
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]b、除去水蒸氣...
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。...
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。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,...
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。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...
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...
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...