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光刻技术的现状和发展

光刻技术的现状和发展

光刻技术的现状和发展近两年来,芯片制造成为了半导体行业发展的焦点。

芯片制造离不开光刻机,而光刻技术则是光刻机发展的重要推动力。

在过去数十载的发展中,光刻技术也衍生了多个分支,除了光刻机外,还包括光源、光学元件、光刻胶等材料设备,也形成了极高的技术壁垒和错综复杂的产业版图。

光刻技术的重要性据华创证券此前的调研报道显示,半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上,这一过程通过光刻来实现,光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。

芯片在生产中需要进行20-30次的光刻,耗时占到IC生产环节的 50%左右,占芯片生产成本的1/3。

但光刻产业却存在着诸多技术难题有待解决。

西南证券的报告指出,光刻产业链主要体现在两点上,一是作为光刻核心设备的光刻机组件复杂,包括光源、镜头、激光器、工作台等组件技术往往只被全球少数几家公司掌握,二是作为与光刻机配套的光刻胶、光刻气体、光掩膜等半导体材料和涂胶显影设备等同样拥有较高的科技含量。

这些技术挑战,也为诸多厂商带来了发展机会。

时至今日,在这些细分领域当中,也出现了很多优秀的企业,他们在科技上的进步,不仅促进了光刻技术产业链的发展,也影响着半导体行业的更新迭代。

光源可靠性是光刻机的重要一环众所周知,在光刻机发展的历史当中,经过了多轮变革,光刻设备所用的光源,也从最初的g-line,i-line发展到了KrF、ArF,如今光源又在向EUV方向发展。

Gigaphoton是在全球范围内能够为光刻机提供激光光源的两家厂商之一(另外一家是Cymer,该公司于2012年被ASML收购)。

Gigaphoton的Toshihiro Oga认为,光源是一项专业性较强的领域,并需要大规模的投资去支撑该技术的发展,而光源又是一个相对小众的领域,尤其是用于光刻机的光源有别于用于其他领域的光源——其他领域所用光源多为低频低功率,而光刻机所用光源则为高频高功率,这也让许多企业对该领域望而却步。

光刻技术分析与展望

光刻技术分析与展望

摩尔定律全靠它CPU光刻技术CPU光刻技术分析与展望前言光刻技术作为半导体工业的“领头羊”,在半个世纪的进化历程中为整个产业的发展提供了最为有力的技术支撑。

历经50年,集成电路已经从上世纪60年代的每个芯片上仅几十个器件发展到现在的每个芯片上可包含约10亿个器件。

在摩尔定律的指引下,半导体技术的集成度每3年提高4倍。

半导体光刻的工艺高低,决定了在单位圆晶片上能够集成晶体管的数目。

我们通常所说的90纳米45纳米是指在圆晶片上能够刻蚀的晶体管的最短沟道。

沟道越短则芯片的速度越快,时钟的上升沿就越短,进而提高集成芯片的系统时钟。

● 光刻技术在半导体产业中的重要地位人类社会对于“刻”、“做标记”并不陌生。

作为文明的标志,远古的人们在洞穴中刻出了生命的图腾。

作为现代科学的象征,今天的人们在半导体晶片上刻出电路的结构。

远古的人们用的是木头,石头,今天人们更加聪明,需要刻在更加微小的尺度上,人们用的是电和光。

同样是一个刻,刻在半导体上就成了电路。

当然实际上没有理论分析地这么简单。

光刻只是在半导体上刻出晶体管器件的结构,以及晶体管之间连接的通路。

要真正地实现电路,则还需要搀杂,沉积,封装等系列芯片工艺手段。

但光刻是第一步,整个芯片工艺所能达到的最小尺寸是由光刻工艺决定的。

自从1947年第一个晶体管发明以来,科学技术一直在迅猛发展,为更高级、更强大、成本效益和能效更高的产品发明铺平了道路。

尽管进步巨大,但是晶体管发热和电流泄露问题始终是制造更小的晶体管、让摩尔定律持久发挥效力的关键障碍。

毫无疑问,过去40年一直用来制造晶体管的某些材料需要进行替代。

世界上第一个晶体管从第一个晶体管问世算起,半导体技术的发展已有多半个世纪了,现在它仍保持着强劲的发展态势,继续遵循Moore定律即芯片集成度18个月翻一番,每三年器件尺寸缩小0.7倍的速度发展。

大尺寸、细线宽、高精度、高效率、低成本的IC生产,正在对半导体设备带来前所未有的挑战。

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谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一, 也是成 功的利 器之一 。没有 它,天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ,徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿.丘吉 尔。 30、我奋斗,所以我快乐。--格林斯 潘。

光刻技术的发展-文档资料

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光刻技术的发展一、引言光刻技术作为微电子及其相关领域的关键技术,在过去的几十年中发挥着重要作用;但随着人们需求的不断提高而光刻技术的进步又相对滞后的状况成为目前光刻技术的最大问题。

因此,正确把握光刻技术发展将显得十分重要。

二、目前主流的光刻技术目前,电子产业发展的主流趋势是”轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;但是,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术的同时须提高质量。

因此,光刻技术的焦点是可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及工艺技术。

而提高分辨率主要通过:(1)增大光学系统数值孔径;(2)减小曝光光源的波长;(3)降低工艺影响系数;来实现。

所以目前光刻技术发展主要从以上三点实施提升。

在减小曝光波长及增大光学系统数值孔径的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。

不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。

紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用:(1)处理掩模板;(2)调整掩模板照明;(3)光瞳滤光修正步前,当前用光瞳滤光设计透镜正处在初步研究阶段,修正掩模板和调整照明技术则在快速发展,并在某些场合的到应用;(4)离轴照明技术(OAI);(5)移相掩模技术(PSM);(6)光学接近矫正技术(OPC)等,可满足0.35~0.25μm的生产要求。

目前几乎所有的微电子领域此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。

芯片制造中的光刻技术

芯片制造中的光刻技术
芯片制造中的光刻技术
01
光刻技术的基本原理及其在芯片制造中的重要性
光刻技术的发展历程及现状
光刻技术的起源
• 20世纪50年代,光刻技术起源于 美国贝尔实验室 • 20世纪60年代,光刻技术应用于 集成电路制造 • 20世纪70年代,光刻技术实现大 规模集成电路制造
光刻技术的发展阶段
• 20世纪80年代,光刻技术采用g 线光源,分辨率达到0.5微米 • 20世纪90年代,光刻技术采用i线 光源,分辨率达到0.35微米 • 21世纪初,光刻技术采用ArF光 源,分辨率达到193纳米
光刻胶材料的发展方向
• 光刻胶材料将实现更高分辨率、更高灵敏度、更高抗蚀性等方面的突破 • 光刻胶材料将采用新型材料、新工艺等创新手段
04
光刻工艺过程中的关键技术
光刻工艺的基本流程及关键技术点
光刻工艺的基本流程
• 光刻工艺包括光刻胶涂覆、对准、曝 光、显影、刻蚀等步骤 • 光刻工艺需要实现工艺参数的优化和 协同
• 光刻胶材料将实现更高分辨率、更高敏感度、更低成本 • 光刻设备材料将实现更高精度、更高稳定性、更低损耗
光刻技术面临的挑战及应对策略
• 光刻技术将面临光源、材料、工艺等方面的挑战 • 光刻技术将采用创新技术、优化工艺、提高产线自动化等手段应对挑战
02
光刻设备及其工作原理
光刻设备的分类及特点
01
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
光刻设备的工作原理
• 光刻设备通过光源照射光刻胶,实现图 形的转移和复制 • 光刻设备通过曝光、显影、刻蚀等工艺 实现图形的转移和复制
光刻设备的工艺流程
• 光刻设备的工艺流程包括光刻胶涂覆、 对准、曝光、显影、刻蚀等步骤 • 光刻设备的工艺流程需要实现工艺参数 的优化和协同

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向1. 前言半导体制造是现代科技发展的重要支撑,而光刻技术则是半导体制造中不可或缺的关键环节。

本文将从光刻技术的发展历史和未来发展方向两个方面,深入探讨光刻技术在半导体制造中的重要性,并关注未来的发展重点。

2. 光刻技术的发展历史光刻技术最早可以追溯到20世纪60年代,当时的光刻技术主要应用于半导体制造中的集成电路制作。

其后,随着半导体工艺的不断提升,光刻技术也经历了长足的发展。

从最初的紫外线光刻到如今的极紫外光刻,光刻技术在分辨率、精确度和速度等方面均取得了显著的进步,成为了半导体制造中不可或缺的关键技术之一。

3. 光刻技术的未来发展方向在当前半导体制造行业的发展趋势下,光刻技术也面临着新的挑战和机遇。

未来,随着半导体器件尺寸的不断缩小,光刻技术需要更高的分辨率和更精密的控制能力。

极紫外光刻技术将成为未来的发展重点之一。

光刻技术还有望在光学透镜技术、多重暴光技术和智能化控制等方面取得突破,从而进一步推动半导体制造工艺的进步。

4. 个人观点和理解我认为光刻技术作为半导体制造中的关键环节,其发展对整个行业的发展都具有极其重要的意义。

未来,随着半导体制造的不断发展,光刻技术也将持续迎来新的挑战和机遇。

在这一过程中,科研人员和工程师们需要不断努力,推动光刻技术的发展,为半导体制造行业的持续进步贡献力量。

5. 结论通过本文的深入探讨,我们可以清晰地了解到光刻技术在半导体制造中的重要性,以及其发展历史和未来发展方向。

未来,我期待看到光刻技术在半导体制造中继续发挥重要作用,为行业的发展和进步做出更大的贡献。

在这篇文章中,我们从光刻技术的发展历史入手,深入探讨了其在半导体制造中的重要作用,并着眼于未来的发展方向,展望了其对未来半导体制造行业的影响。

希望通过本文的阐述,读者能对光刻技术有更全面、深刻和灵活的理解。

光刻技术是半导体制造中极为重要的一环,它的发展不仅直接影响着半导体器件的性能和制造成本,也对信息技术、通信、电子产品等领域的发展起着关键作用。

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向

半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向半导体制造中光刻技术发展历史及未来发展方向1. 光刻技术在半导体制造中的重要性光刻技术是半导体制造中至关重要的工艺之一。

它通过将光照射到光刻胶覆盖的硅片上,形成光刻胶图案,并通过化学反应将图案转移到硅片上,从而实现半导体芯片的制造。

由于光刻技术具有高度的精度和可重复性,它被广泛应用于芯片制造过程中的图案转移步骤。

随着半导体制造工艺的不断发展,光刻技术也在不断进步和演变。

2. 光刻技术的历史发展光刻技术的发展可以追溯到20世纪60年代。

当时,使用的光刻机采用的是接触式光刻技术,即将掩模与硅片直接接触,并通过紫外线光源照射来形成图案。

然而,随着集成电路的尺寸越来越小,接触式光刻技术的分辨率和精度已不能满足要求。

随后,非接触式光刻技术的出现为光刻技术的进一步发展打开了新的方向。

1969年,史蒂芬·巴洛林发明了投影光刻技术,即将图案通过透镜系统投影到硅片上。

这奠定了现代半导体制造中的光刻技术基础。

3. 非接触式光刻技术的演进与应用随着非接触式光刻技术的发展,投影光刻技术开始成为主流。

为了提高分辨率和精度,光刻机逐渐采用了更高波长的光源,并引入了透镜系统的改进和优化。

在20世纪80年代和90年代,紫外线(KrF和ArF)和深紫外线(EUV)光刻技术相继问世,并得到了广泛应用。

这些技术的出现使得芯片的制造工艺能够在50纳米以下的尺寸范围内实现。

4. 光刻技术的未来发展方向然而,随着芯片制造工艺的不断革新和半导体器件的尺寸不断缩小,现有的光刻技术也面临着挑战。

在20纳米以下的工艺节点上,传统的紫外线和EUV技术已经达到了极限,无法满足更高分辨率和更高精度的需求。

寻找新的光刻技术成为了未来的发展方向。

其中,多重电子束直写技术是一个备受关注的技术。

该技术通过使用多个电子束来直接写入硅片,具有更高的分辨率和更大的灵活性,能够满足未来芯片制造的需求。

纳米光刻技术和极紫外光刻技术也在不断探索和发展中。

光刻机的未来趋势

光刻机的未来趋势

光刻机的未来趋势光刻机是半导体制造过程中非常关键的一环,用于将电路图案转移到硅片上。

随着半导体工艺的不断进步和半导体市场的不断扩大,光刻机的发展也面临着许多挑战和发展趋势。

本文将从技术、性能和应用等方面,对光刻机的未来趋势进行探讨。

首先,光刻机的技术趋势是向更小的制程尺寸发展。

半导体制造工艺的不断进步意味着晶体管和电路元件的尺寸会越来越小,从而要求光刻机具备更高的分辨率和更小的曝光误差。

为此,光刻机的光源需要更高的功率和更短的波长,以提高分辨率。

当前,13.5纳米极紫外(EUV)光刻技术已经开始商业化应用,将成为未来光刻机技术发展的重要方向,能够显著提高分辨率和制程的可扩展性。

其次,光刻机的性能趋势是向更高的生产效率和更低的成本方向发展。

随着晶圆尺寸的不断增大,光刻机需要具备更高的吞吐量和更长的连续工作时间,以满足大规模生产的需求。

另外,光刻机的制造成本也是一个重要的考虑因素。

未来的光刻机将更加注重节能、高效和可靠性,以降低生产成本。

此外,光刻机的自动化程度也将进一步提高,减少人为操作的影响,提高生产的稳定性和一致性。

第三,光刻机的应用领域将进一步扩展。

目前,光刻机主要应用于半导体领域,但随着新兴技术的不断涌现,光刻机的应用范围将会进一步扩大。

例如,生物医学领域对微纳技术的需求不断增加,光刻机可以用于制作微流控芯片、生物芯片等微纳结构,以提高生物分析和药物研发的效率。

此外,光刻机还可以应用于光子学领域,用于制作光导纤维、光学器件等。

随着新兴技术的发展,光刻机的应用前景将更加广阔。

最后,光刻机的环保性和可持续发展也是未来的趋势。

随着对环境保护的要求日益严格,光刻机制造商将更加注重减少对环境的影响。

未来的光刻机将更加节能、低碳,采用更环保的材料和工艺,以降低能源消耗和废弃物的产生。

同时,光刻机的可持续发展也将成为一个重要的发展方向,包括设计可拆卸的零部件、提供更好的维修和升级服务等。

总结起来,光刻机的未来趋势是向更小的制程尺寸、更高的生产效率、更广泛的应用领域、更好的环保性和更可持续发展方向发展。

光刻技术的发展趋势

光刻技术的发展趋势

光刻技术的发展趋势
光刻技术是半导体工艺中至关重要的一项关键技术,对半导体器件的制造和性能有重要影响。

随着半导体工艺的不断发展,光刻技术也在不断演进和进步。

以下是光刻技术发展的一些趋势:
1. 紫外光刻机的发展:紫外光刻机是目前主流的光刻技术,随着半导体器件的尺寸不断缩小,紫外光刻机需要不断提高分辨率和稳定性来满足制程要求。

2. 多重曝光技术:多重曝光技术是解决光刻机分辨率限制的一种重要方式。

通过多次曝光和光栅设计,可以实现更高分辨率的芯片制造。

3. 电子束光刻技术:电子束光刻技术是一种高分辨率的曝光技术,能够实现更小尺寸的芯片制造,但成本较高。

随着半导体工艺进一步发展,电子束光刻技术有望在某些特殊领域得到更广泛应用。

4. 次波长光刻技术:次波长光刻技术是克服紫外光刻分辨率限制的一种关键技术。

通过使用更短波长的光源或者其他技术手段,可以实现更高分辨率的制程。

5. 3D立体印刷技术:3D立体印刷技术是一种新兴的光刻技术,可以实现对器件表面的高精度加工。

随着3D芯片和器件的需求增长,3D立体印刷技术有望成为未来的发展方向。

总体来说,光刻技术的发展趋势是朝着更高分辨率、更快速度和更低成本的方向发展。

随着新一代半导体工艺的引入和应用需求的变化,光刻技术会继续不断演进和创新。

我国光刻机发展怎么样了?

我国光刻机发展怎么样了?

我国光刻机发展的现状与前景
光刻机是半导体制造中最重要的设备之一,它是将芯片设计图案转移到晶圆上的关键工具。

随着半导体产业的快速发展,光刻机的技术水平也在不断提高,而我国在光刻机领域的发展也引起了广泛的关注。

我国光刻机的发展历程可以追溯到上世纪80年代,当时我国的光刻机技术还处于起步阶段。

但是随着我国经济的不断发展和技术的进步,我国的光刻机产业开始逐渐崛起。

目前,我国的光刻机产业已经取得了一定的成绩。

据统计,我国光刻机市场的规模已经达到了数十亿美元,其中包括了国内自主研发的光刻机和引进的国外光刻机。

我国的光刻机企业也在不断成长壮大,已经拥有了一定的技术实力和市场竞争力。

我国在光刻机技术方面也取得了一定的进展。

在光刻机技术方面,我国的企业已经具备了一定的自主研发能力,能够生产出高精度、高性能的光刻机产品。

我国的光刻机技术也在不断创新,不断推出新的产品和技术,为我国半导体产业的发展提供了有力的支持。

我国光刻机产业的未来也充满了希望。

随着我国半导体产业的不断发展,光刻机市场的需求也将不断增加。

我国的企业也将不断提高技术水平和市场竞争力,进一步提升我国光刻机产业的地位和影响力。

我国光刻机的发展已经取得了一定的成绩,同时也面临着新的机遇和挑战。

我们相信,在我国和企业的共同努力下,我国光刻机产业一定会取得更加辉煌的成就,为我国半导体产业的发展做出更大的贡献。

光刻机技术在微纳光学器件制造中的应用与展望

光刻机技术在微纳光学器件制造中的应用与展望

光刻机技术在微纳光学器件制造中的应用与展望随着科技的不断发展和进步,微纳光学器件的需求日益增加。

而在微纳光学器件的制造过程中,光刻机技术扮演着重要的角色。

本文将探讨光刻机技术在微纳光学器件制造中的应用,并对其未来展望进行展示。

一、光刻机技术的概述光刻机技术,又称为光影刻蚀技术,是一种通过曝光和显影等工艺步骤对光刻胶进行处理,从而在硅片等材料上形成微细图案的技术。

在微纳光学器件的制造中,光刻机技术能够实现高精度、高分辨率的图案转移,成为制造微纳光学器件不可或缺的一环。

二、光刻机技术在微纳光学器件制造中的应用1. 光导纤维光导纤维作为一种重要的微纳光学器件,广泛应用于通信和光学传感领域。

光刻机技术能够在光导纤维材料上制造出高密度的微孔阵列,从而提高光导纤维的传输效率和传感性能。

2. 光波导器件光波导器件是微纳光学器件中的关键组成部分,常见的光波导器件包括光栅耦合器、光波导分束器等。

利用光刻机技术,可以在光波导材料上制造出复杂的光学结构,提高光波导器件的传输效率和性能稳定性。

3. 表面等离子体共振传感器表面等离子体共振传感器是一种基于表面等离子体共振效应的微纳光学传感器,具有高灵敏度和高选择性的特点。

光刻机技术可以在传感芯片上制造出具有特定结构的金属纳米粒子阵列,从而提高传感器的灵敏度和响应速度。

4. 微型光学透镜微型光学透镜广泛应用于光学成像和光纤通信等领域。

光刻机技术能够精确地制造出微型光学透镜的设计图案,实现对光的聚焦和分散,从而提高光学设备的成像效果和传输质量。

三、光刻机技术在微纳光学器件制造中的展望当前,微纳光学器件的制造趋向于高分辨率和高性能。

为了满足这一需求,光刻机技术也不断进行改进和创新。

未来,光刻机技术有望在以下方面取得进一步发展。

1. 高分辨率随着纳米技术的不断进步,光刻机技术也在朝着高分辨率的方向发展。

通过采用更先进的曝光技术和更高性能的光刻胶材料,光刻机可以实现更小尺寸和更高密度的微纳光学器件制造。

光刻技术及其应用的现状与展望教学文稿

光刻技术及其应用的现状与展望教学文稿

光刻技术及其应用的现状与展望光刻技术及其应用的现状与展望1 引言光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。

就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。

2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。

也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。

因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。

2 光刻技术的现状及其应用状况众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。

因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。

2.1 以Photons为光源的光刻技术在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。

不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。

光刻机的技术原理和技术发展趋势PDF

光刻机的技术原理和技术发展趋势PDF

光刻机的技术原理和发展趋势王平0930******* 摘要本文首先简要介绍了光刻技术的基本原理。

现代科技瞬息万变传统的光刻技术已经无法满足集成电路生产的要求。

本文又介绍了提高光刻机性能的关键技术和下一代光刻技术的研究进展情况。

关键字光刻原理提高性能浸没式光刻下一代光刻引言光刻工艺直接决定了大规模集成电路的特征尺寸是大规模集成电路制造的关键工艺。

作为光刻工艺中最重要设备之一光刻机一次次革命性的突破使大模集成电路制造技术飞速向前发展。

因此了解光刻技术的基本原理了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。

本文就以上几点进行了简要的介绍。

光刻技术的基本原理光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。

1、涂胶要制备光刻图形首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。

截止至2000年5月23日已经申请的涂胶方面的美国专利就达118项。

在涂胶之前对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。

目前涂胶的主要方法有甩胶、喷胶和气相沉积但应用最广泛的还是甩胶。

甩胶是利用芯片的高速旋转将多余的胶甩出去而在芯片上留下一层均匀的胶层通常这种方法可以获得优于2的均匀性边缘除外。

胶层的厚度由下式决定式中FT为胶层厚度ω为角速度η为平衡时的粘度ρ为胶的密度t为时间。

由该式可见胶层厚度和转速、时间、胶的特性都有关系此外旋转时产生的气流也会有一定的影响。

甩胶的主要缺陷有气泡、彗星胶层上存在的一些颗粒、条纹、边缘效应等其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。

2、紫外光刻目前占光刻技术主导地位的仍然是紫外光刻。

按波长可分为紫外、深紫外和极紫外光刻。

按曝光方式可分为接触/接近式光刻和投影式光刻。

接触/接近式光刻通常采用汞灯产生的365436nm的紫外波段而投影式光刻通常采用准分子激光器产生的深紫外248nm和极紫外光193nm 和157nm。

2.1接触/接近式光刻接触/接近式光刻是发展最早也是最常见的曝光方式。

光刻技术的发展与应用

光刻技术的发展与应用

1绪论在微电子制造技术中,最为关键的是用于电路图形生产和复制的光刻技术,光刻技术的研究与开发,在每一代集成电路技术的更新中都扮演着技术先导的角色。

目前国际微电子领域最引人关注的热点,就是即将到来的光刻技术变革,这一变革将对整个微电子制造技术的发展产生深远的影响。

从目前的发展趋势判断,0.13μm光刻仍将采用光学光源,其中问题只在于是将248nm技术继续推进到0.13μm,还是采用193nm技术。

随着加工尺寸向0.1μm逼近,能否突破0.1μm成为一只占据主流地位的光学光刻技术所面临的最为严峻的挑战。

更短波长光源、新的透镜材料和更高数字孔径光学系统的加工技术,成为首先需要解决的问题;同时,由于光刻尺寸要小于光源波长,使得移相和光学邻近效应矫正等波前工程技术成为光学光刻的另一项关键技术。

由于分辨率增强技术的发展,光学光刻的极限分辨率可以达到光源波长的1/2。

因此,193nm波长的光源分辨率可以达到0.1μm,157nm波长的光源分辨率可以达到0.07μm。

而由于深紫外光被各种材料强烈吸收,继续缩短波长将难以找到制作光学系统的材料,这使得光学光刻最终将在0.07μm达到其技术上的“终点”。

在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时,替代光学光刻的所谓后光学光刻或称下一代光刻技术(Next Generation Lithography,NGL)的研究,在近几年内迅速升温,这些技术包括X射线、极紫外(EUVL)即软X射线投影光刻、电子束投影光刻、离子束投影光刻等等。

这些技术研究的目标非常明确,就是在0.1μm及更小尺寸的生产中替代光学光刻技术。

本文主要介绍了光刻技术的基本原理和工艺流程,以及光学光刻技术和下一代光刻技术的研究现状与应用前景。

2 光刻的基本概念及工艺流程光刻技术是利用光学复制的方法把超小图样刻印到半导体薄片上来制作复杂电路的技术。

光刻技术是微制造领域最为成功的技术。

自从它在1959年被发明以来,就成为半导体工业最有用的工具。

光刻:发展路径和未来趋势

光刻:发展路径和未来趋势

光刻:发展路径和未来趋势山口佳一,征矢野晃雅,岛基之(JSR株式会社精细电子研究所半导体材料研究室,日本)摘要:光刻技术在半导体器件大规模生产中起着重要的作用。

现在,很多先进加工技术都采用ArF浸入式光刻技术。

双重图像曝光和单边图像转移技术使ArF浸入式光刻技术可以向32nm半节距(HP)制造应用。

为了加工更小的器件,需要开发新的光刻技术。

EUV光刻技术在制造22nm节距或更小的尺寸半导体中作为下一代技术处于领先的地位。

此外,纳米压印光刻技术和无掩膜光刻技术也被用于小尺寸器件的制造工艺,然而,这些工艺还在研发过程,并且在大规模生产中还有很多困难。

本文,从材料角度对光刻技术大致描述,并分析未来的发展趋势。

关键字:光刻技术,纳米器件,分辨率增强,光刻胶材料引言随着智能手机,平板电脑等发展,高性能的芯片的需求也大幅增加。

对于半导体生产商而言,在限制的空间中生产多功能的芯片是一个持续的挑战。

依据相应的设计准则,每两年典型的尺寸要缩小一半。

利用具有更短波长的光源的光刻技术可以制作越来越好的光刻胶材料以实现尺寸更小的要求。

对于应用于波长,比如g段,i段,Kr和Ar的光刻胶材料,选择合适树脂平台以获得被用波长透光率是有必要的。

从sub-60nm的节距开始,ArF浸入式光刻技术被应用,今天,45nm的器件大规模生产线也是利用了单曝光的ArF浸入式光刻技术。

对于32nm 或更小尺寸的,单曝光技术已经不能生产加工,由于分辨率理论上的限制。

图片1展示了32nmHP或更小尺寸的生产技术。

正如图片所示,有三种选着来解决这个难题。

第一,应用加工技巧外延的ArF浸入式光刻技术。

双面曝光和单边技术可以是ArF浸入式光刻技术延伸至32nmHP的生产中。

第二个技巧就是引入更短波长的光源。

EUV光刻技术作为生产22nmHP及更小尺寸技术已经成为下一代逛个坑技术的领先技术。

最后是引入创新的下一代光刻技术以代替传统的光刻工艺。

可选择的方案比如纳米压印技术(NIL),无掩膜技术(MLL)和直接自组装技术(DSA)都被认为是高级的方法,然而,现在仍然处在研发阶段。

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光刻技术与发展前景讲解
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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