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);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。高新區...
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。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]。吳中區銷售...
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...
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...
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。方法:真空熱板,85~120C,30~60秒;蘇州直銷光刻系統多少錢極紫外光刻(Extreme Ul...
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。高新區供應光...
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...
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。光刻缺陷控片(PDM,Photo Defect Monitor):光刻膠缺陷監控。江蘇本...
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。邊緣的光刻膠一般涂布不均勻,不能...
制造掩模版,比較靈活。但由于其曝光效率低,主要用于實驗室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應大批量生產,如何進一步提高曝光速度是個難題。為了解決電子束光刻的效率問題,通常將其與其他光刻技術配合使用。例如為解決曝光效率問題,通常采用電子束光刻與光學光刻進行匹配與混合光刻的辦法,即大部分曝光工藝仍然采用現有十分成熟的半導體光學光刻工藝制備,只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實現。在傳統光學光刻技術逼近工藝極限的情況下,電子束光刻技術將有可能出現在與目前193i為**的光學曝光技術及EUV技術相匹配的混合光刻中,在實現10nm級光刻中起重要的作用。光刻系統按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DU...
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]。可是,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。光刻系統按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DUV)、極紫外(EU...
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]表現為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍。吳中區本地光刻系統選擇光致抗蝕劑,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...
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...
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。電子束光刻系統(如EBL 100...
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...
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)。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。昆...
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。一個...
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]在...
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。常州本地光刻系統選擇極紫外光刻(Ext...
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);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...
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]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。吳江區購買光刻系統推薦貨源所有實際電子束曝光、...
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。邊緣...
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]表現為圖形的關...
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: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;淮安直銷光刻系統推薦貨源介紹04:54新型DUV光刻機公布,套...
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光刻是平面型晶體管和集成電路生產中的一個主要工藝。高新區耐用光刻系統五星服務極紫外光刻系統...
制造掩模版,比較靈活。但由于其曝光效率低,主要用于實驗室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應大批量生產,如何進一步提高曝光速度是個難題。為了解決電子束光刻的效率問題,通常將其與其他光刻技術配合使用。例如為解決曝光效率問題,通常采用電子束光刻與光學光刻進行匹配與混合光刻的辦法,即大部分曝光工藝仍然采用現有十分成熟的半導體光學光刻工藝制備,只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實現。在傳統光學光刻技術逼近工藝極限的情況下,電子束光刻技術將有可能出現在與目前193i為**的光學曝光技術及EUV技術相匹配的混合光刻中,在實現10nm級光刻中起重要的作用。目的:除去溶劑(4~7%);增強黏附性;釋放光刻...
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。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;吳江區本地光刻系統規格尺寸世界三 大光刻機 ...
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;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;低速旋轉(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(300...
英特爾高級研究員兼技術和制造部先進光刻技術總監YanBorodovsky在去年說過“針對未來的IC設計,我認為正確的方向是具有互補性的光刻技術。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,但缺點是分辨率低。利用一種新技術作為193納米光刻的補充,可能是在成本、性能以及精確度方面的比較好解決方案。補充技術可以是EUV或電子束光刻。” [3]現階段很多公司也在推動納米壓印、無掩膜光刻或一種被稱為自組裝的新興技術。但是EUV光刻仍然被認為是下一代CPU的比較好工藝。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。虎丘區耐用光刻系統批量...