**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。b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變為憎水性,增強表面的黏附性六甲...
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。一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。硅片清洗烘干方法:濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙(熱板150~250C,1~2分鐘,氮氣保護)目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機物、工藝殘余、可動離子);b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變為憎水性,增強表面的黏附性(對光刻膠或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。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。江蘇本地光刻系統五星服務集成電路...
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。接觸式曝光(Conta...
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...
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,目前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浸沒式光刻 技 術 在45nm節 點 上 是 大 生 產 的 主 流 技 術。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...
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。光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;姑蘇...
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]。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)。淮安比較好的光刻系統工廠直銷EUV光刻技術的發展...
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;光刻缺陷控片(PDM,Photo Defect Monitor):...
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]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;張家港供應光刻系統選擇介紹04:54新型DUV光刻...
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。一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。硅片清洗烘干方法:濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙(熱板150~250C,1~2分鐘,氮氣保護)目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機物、工藝殘余、可動離子);b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變為憎水性,增強表面的黏附性(對光刻膠或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。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...
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...
**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。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...
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]。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。工業園區直銷光刻系...
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...
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;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...
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。無掩模激光直寫系統利用激光直接在...
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。截至2024年12月,EUV技術...
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。方法:濕法清洗+去離子水沖...
介紹04:54新型DUV光刻機公布,套刻精度達8納米!與全球前列設備差多少?直接分步重復曝光系統 (DSW) 超大規模集成電路需要有高分辨率、高套刻精度和大直徑晶片加工。直接分步重復曝光系統是為適應這些相互制約的要求而發展起來的光學曝光系統。主要技術特點是:①采用像面分割原理,以覆蓋比較大芯片面積的單次曝光區作為**小成像單元,從而為獲得高分辨率的光學系統創造條件。②采用精密的定位控制技術和自動對準技術進行重復曝光,以組合方式實現大面積圖像傳遞,從而滿足晶片直徑不斷增大的實際要求。低速旋轉(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(3000rpm)、甩膠、揮發溶...
**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。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...
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,...
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]。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。淮安購買光刻系統量大從優后烘方法:熱板,1...
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]。光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;吳江區比較好的光刻系統推薦貨源光刻膠(Ph...
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...
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。光刻膠厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻膠厚度測量;高新區常見光刻系統選擇英特爾高級研究員兼技...
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...
電子束光刻基本上分兩大類,一類是大生產光掩模版制造的電子束曝光系統,另一類是直接在基片上直寫納米級圖形的電子束光刻系統。電子束光刻技術起源于掃描電鏡,**早由德意志聯邦共和國杜平根大學的G.Mollenstedt等人在20世紀60年代提出。電子束曝光的波長取決于電子能量,電子能量越高,曝光的波長越短,大 體在10-6nm量級上,因而電子束光刻不受衍射極限的影響,所以電子束光刻可獲得接近于原子尺寸的分辨率。但是,由于電子束入射到抗蝕劑及基片上時,電子會與固體材料的原子發生“碰撞”產生電子散射現象,包括前散射和背散射電子,這些散射電子同樣也參與“曝光”,前散射電子波及范圍可在幾十納米,從基片上返回...
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...
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,目前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浸沒式光刻 技 術 在45nm節 點 上 是 大 生 產 的 主 流 技 術。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...