世界三 大光刻機(jī) 生產(chǎn)商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機(jī) 樣 機(jī) 都 是 在 原 有193nm干式光刻機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制而成,**降低了研發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榻]式光刻系統(tǒng)的原理清晰而且配合現(xiàn)有的光刻技術(shù)變動(dòng)不大,目前193nm ArF準(zhǔn)分子激光光刻技術(shù)在65nm...
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(dòng)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(zhuǎn)。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(xué)品)并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點(diǎn):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?yàn)闀?huì)帶來可動(dòng)離子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。EUV光刻系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究至量產(chǎn)四個(gè)階段,其突破得益于多元主體協(xié)同創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合 [3]。太倉常見光刻系統(tǒng)五星服務(wù)

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(jiān)控。舉例:0.18μm的CMOS掃描步進(jìn)光刻工藝。光源:KrF氟化氪DUV光源(248nm);數(shù)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(shù)PSM_Phase Shift Mask增強(qiáng));套刻精度Overlay:65nm;產(chǎn)能Throughput:30~60wafers/hour(200mm);視場尺寸Field Size:25×32mm;徐州供應(yīng)光刻系統(tǒng)選擇光刻系統(tǒng)主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。

半導(dǎo)體器件和集成電路對(duì)光刻曝光技術(shù)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(guī)光學(xué)的極限。光刻曝光的常用波長是3650~4358 埃,預(yù)計(jì)實(shí)用分辨率約為1微米。幾何光學(xué)的原理,允許將波長向下延伸至約2000埃的遠(yuǎn)紫外波長,此時(shí)可達(dá)到的實(shí)用分辨率約為0.5~0.7微米。微米級(jí)圖形的光復(fù)印技術(shù)除要求先進(jìn)的曝光系統(tǒng)外,對(duì)抗蝕劑的特性、成膜技術(shù)、顯影技術(shù)、超凈環(huán)境控制技術(shù)、刻蝕技術(shù)、硅片平整度、變形控制技術(shù)等也有極高的要求。因此,工藝過程的自動(dòng)化和數(shù)學(xué)模型化是兩個(gè)重要的研究方向。
浸沒式光刻技術(shù)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(xué)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(duì) 這 些 難 題 挑 戰(zhàn),國 內(nèi) 外 學(xué) 者 以 及ASML,Nikon和IBM等公 司已 經(jīng) 做 了 相 關(guān) 研 究并提出相應(yīng)的對(duì)策。浸沒式光刻機(jī)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。 [1]提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)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(tǒng)利用激光直接在基材上成像,適用于柔性電子器件制造等領(lǐng)域 [5]。

2024年9月工信部發(fā)布的技術(shù)指標(biāo)顯示,國產(chǎn)浸沒式光刻機(jī)已實(shí)現(xiàn):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(shù)適配能力研發(fā)過程中需突破:超純水循環(huán)系統(tǒng)的納米級(jí)污染控制高速掃描下的液體湍流抑制光路折射率穩(wěn)定性維持林本堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在浸液系統(tǒng)上的突破 [1]。目前國產(chǎn)ArF浸沒式光刻機(jī):可實(shí)現(xiàn)套刻精度≤8nm在28nm節(jié)點(diǎn)具備商業(yè)化應(yīng)用價(jià)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(duì)中國出口浸沒式DUV光刻機(jī)的限制政策加速了國產(chǎn)設(shè)備信息公開進(jìn)程 [1]。國產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)披露被認(rèn)為是對(duì)國際技術(shù)封鎖的實(shí)質(zhì)性回應(yīng)。電子束光刻系統(tǒng)(如EBL 100KV)采用高穩(wěn)定性電子槍和精密偏轉(zhuǎn)控制,定位分辨率達(dá)0.0012nm [2]。淮安比較好的光刻系統(tǒng)批量定制
但是同時(shí)引入了衍射效應(yīng),降低了分辨率。1970后適用,但是其最大分辨率為2~4μm。太倉常見光刻系統(tǒng)五星服務(wù)
由于193nm沉浸式工藝的延伸性非常強(qiáng),同時(shí)EUV技術(shù)耗資巨大進(jìn)展緩慢。EUV(極紫外線光刻技術(shù))是下一代光刻技術(shù)(<32nm節(jié)點(diǎn)的光刻技術(shù))。它是采用波長為13.4nm的軟x射線進(jìn)行光刻的技術(shù)。EUV光刻的基本設(shè)備方面仍需開展大量開發(fā)工作以達(dá)到適于量產(chǎn)的成熟水平。當(dāng)前存在以下挑戰(zhàn):(1)開發(fā)功率足夠高的光源并使系統(tǒng)具有足夠的透射率,以實(shí)現(xiàn)并保持高吞吐量。(2)掩模技術(shù)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(xué)檢測,以及因缺少掩模表面的保護(hù)膜而難以滿足無缺陷操作要求。(3)開發(fā)高靈敏度且具有低線邊緣粗糙度(LineEdgeRoughness,LER)的光刻膠。 [3]太倉常見光刻系統(tǒng)五星服務(wù)
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