為把193i技術進一步推進到32和22nm的技術節(jié)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(xiàn)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(yè)界認為是32nm節(jié)點相當有競爭力的技術;在更低的22nm節(jié)點甚至16nm節(jié)點技術中,浸沒式 光刻技術也 具 有相當大 的優(yōu)勢。01:23新哥聊芯片:13.光刻機的數(shù)值孔徑浸沒式光刻技術所面臨的挑戰(zhàn)主要有:如何解決曝光中產(chǎn)生的氣泡和污染等缺陷的問題;研發(fā)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(fā)折射率較大的光學鏡頭材料和浸沒液體材料;以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問題。針 對 這 些 難 題 挑 戰(zhàn),國 內(nèi) 外 學 者 以 及ASML,Nikon和IBM等公 司已 經(jīng) 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(shù)值孔徑發(fā)展,以滿足更小光刻線寬的要求。典型售后服務包括1年保修期、可延長保修期、現(xiàn)場技術咨詢 [2]。蘇州常見光刻系統(tǒng)選擇
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(fā)掉光刻膠里面的溶劑(以免在污染后續(xù)的離子注入環(huán)境,例如DNQ酚醛樹脂光刻膠中的氮會引起光刻膠局部爆裂);徐州銷售光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸方法:a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積,200~250C,30秒鐘;
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(chǎn)生一定量的電荷積累,這些積累的電荷同樣會排斥后續(xù)曝光的電子,產(chǎn)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(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象。因此,即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統(tǒng),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(jīng)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
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(qū)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(chǎn)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(guī)模集成電路的生產(chǎn)。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統(tǒng)中,掩膜圖形經(jīng)光學系統(tǒng)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(chǎn)的要求。但投影曝光設備復雜,技術難度高,因而不適于低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)?,F(xiàn)代應用**廣的是 1:1倍的全反射掃描曝光系統(tǒng)和x:1倍的在硅片上直接分步重復曝光系統(tǒng)。 [2]b、通過對準標志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。
EUV光刻技術的發(fā)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(fā)和小批量試產(chǎn)的EUV光刻機,已經(jīng)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(jīng)被實驗所證實。光刻機供應商已經(jīng)分別實現(xiàn)了20nm和14nm節(jié)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(fā)機臺,EUV曝光的分辨率也遠好于193i。14nm節(jié)點圖形的曝光聚焦深度能到達250nm以上。 [1]下一代技術如納米壓印和定向自組裝正在研發(fā)中 [6]。徐州銷售光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸
全球光刻系統(tǒng)主要由ASML、Nikon等企業(yè)主導,國內(nèi)廠商如上海微電子在中端設備領域取得突破 [7]。蘇州常見光刻系統(tǒng)選擇
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(jīng)存在的圖形之間的對準。曝光曝光中**重要的兩個參數(shù)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(xiàn)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,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。蘇州常見光刻系統(tǒng)選擇
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