电子创新@@188足彩外围@@app 网@@ - 光刻@@@@ - 188足彩网 //www.300mbfims.com/tag/%E5%85%89%E5%88%BB zh-hans 一文揭秘@@OPC技术@@在@@光刻@@@@工艺@@中的@@细微探究@@ //www.300mbfims.com/content/2023/100576834.html <!-- THEME DEBUG --> <!-- CALL: theme('field') --> <!-- FILE NAME SUGGESTIONS: * field--body--article.tpl.php * field--article.tpl.php * field--body.tpl.php * field--text-with-summary.tpl.php x field.tpl.php --> <!-- BEGIN OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field.tpl.php' --> <!-- This file is not used by Drupal core, which uses theme functions instead. See http://api.drupal.org/api/function/theme_field/7 for details. After copying this file to your theme's folder and customizing it, remove this HTML comment. --> <div class="field field-name-body field-type-text-with-summary field-label-hidden"> <div class="field-items"> <div class="field-item even"><p>OPC,英文全称为@@Optical Proximity Correction,指的@@是光学邻近矫正@@,同时也是一种光刻@@@@增强技术@@@@,修正图@@形产生的@@畸变@@。OPC主要在@@半导体@@器件的@@生产过程中使用@@,目的@@是为了@@保证生产过程中设计@@的@@图@@形的@@边缘得到完整的@@刻@@蚀@@,基于这样的@@目的@@@@,就@@不得不谈到在@@现代芯片制造工艺中@@的@@重要@@环节@@——光刻@@@@。</p> <p>光刻@@@@是芯片制造过程中最重要@@的@@一个步骤@@,就@@像是用@@“光刀@@”在@@晶圆上@@@@“雕刻@@@@”一样@@。“雕刻@@@@”需要@@“刻@@”出特定的@@图@@案@@。这个图@@案首先要呈现在@@掩模版@@@@(photomask)上@@。掩膜板就@@像是漏字板@@@@,激光@@照射@@,通过镜头@@,“漏字板@@”上@@的@@图@@案也就@@落到了@@硅片上@@@@。</p> <p><strong>OPC是如何诞生的@@@@</strong></p> <p>简单来说@@,芯片制造需要@@将设计@@好的@@电路图@@案通过光刻@@@@机@@转印到晶圆上@@才能完成@@。而当我们在@@纸上@@直接画上@@需要@@印出的@@图@@案@@,再将图@@案@@印在@@晶圆上@@@@@@,印出来的@@结果@@,并不会直接原样呈现@@,而会得到不一样@@的@@图@@案@@。</p> <p>为什么会这样呢@@?这是因为在@@半导体@@快速发展的@@过去几十年里@@,晶体管和@@互联间距变得越来越小@@@@,光学衍射对图@@形产生的@@影响越来越严重@@。这种效应会导致晶体管成像变得模糊@@,从而影响芯片制造的@@精度和@@质量@@。</p> <p>因此@@,在@@芯片制造的@@流程中@@,精细光刻@@@@十分关键@@,像上@@文提及的@@光刻@@@@偏差@@,芯片制造出来是远不会合格的@@@@,为了@@解决这个问题@@,OPC就@@“华丽登场@@”了@@!</p> <p><strong>OPC是如何解决问题的@@@@</strong></p> <p>OPC的@@作用是通过预设芯片图@@案的@@微小偏差来解决衍射效应导致的@@畸变问题@@。那@@OPC的@@过程就@@好比在@@纸上@@画好图@@案@@,但在@@印上@@晶圆前@@,将图@@案@@“微调@@”了@@。通过这种@@“微调@@”,芯片制造的@@精度和@@质量得以@@大大提高@@,从而使得芯片更加稳定和@@可靠@@。那@@OPC是如何解决问题的@@@@呢@@?<br /> </p><center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-12/wen_zhang_/100576834-328135-opc.png" alt="" /></center> <p>如上@@图@@@@,理想的@@图@@案不能直接光刻@@@@完成@@,在@@使用@@OPC技术@@印刻@@后@@出来的@@效果@@,反而得到了@@最初理想的@@结果@@。那@@如何得到计算好的@@图@@案呢@@?</p> <p>工程师们在@@设计@@@@OPC的@@过程中@@,需要@@对光刻@@@@机@@的@@控制精度@@、光源参数@@、光刻@@@@胶@@材料等多个因素进行模拟和@@优化@@,从而达到最佳的@@修正效果@@。计算光刻@@@@技术@@包括对掩膜@@、光源的@@正向或反演优化@@,采用计算机软件模拟@@、仿真光刻@@@@工艺@@的@@光化学反应和@@物理过程@@,从理论上@@指导光刻@@@@工艺@@参数的@@优化和@@设计@@版图@@图@@案@@。</p> <p><strong>芯天成@@光学邻近矫正平台@@EsseOPC</strong></p> <p>在@@现代芯片制造工艺中@@,OPC已经@@成为一项不可或缺的@@技术@@@@,为芯片制造提供了@@更高的@@精度和@@质量保障@@。国微芯@@OPC工具团队自主创新@@,开发出了@@一整套性能卓越的@@@@OPC系统架构@@,并自主拥有独立完整的@@相关知识产权@@,推出芯天成@@光学邻近矫正平台@@@@EsseOPC。<br /> </p><center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-12/wen_zhang_/100576834-328136-esseopc.png" alt="" /></center> <p>并发布了@@@@3款点工具产品@@,分别是基于规则的@@版图@@修正工具@@EsseRBOPC;基于规则的@@辅助图@@形工具@@EsseRBAF;以@@及最近@@发布的@@新品@@——基于模型的@@版图@@修正工具@@EsseMBOPC,它们都支持制造端@@EDA共用高速数据底座@@,model 参数可定制@@,加快@@model tune 周期@@,保障芯片制造的@@高效@@@@、精准与可靠性@@。<br /> </p><center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-12/wen_zhang_/100576834-328137-gongjudian.jpg" alt="" /></center> <p>其中@@EsseRBOPC可为各类技术@@节点提供稳定@@、准确@@、高效@@的@@工业级别全芯片版图@@修正方案@@,以@@应对在@@先进制程的@@半导体@@工艺中所发生光学衍射而导致的@@误差@@@@,大幅提升芯片良率@@。EsseRBAF则能够为工业级芯片版图@@开发全面@@、精确的@@亚分辨率辅助图@@形@@,使芯片在@@光刻@@@@工艺@@中获得更大的@@工艺窗口@@,得到更稳定的@@晶圆成像@@。EsseMBOPC为公司本年度@@“芯天成@@”系列发布的@@新品@@,能帮助客户高效@@进行基于模型的@@高效@@光学临近效应修正@@、定制化局部热点区域修正@@、全部技术@@节点的@@刻@@蚀效应补偿@@。</p> <p>在@@芯片制程逐渐升级的@@今天@@,计算光刻@@@@的@@地位将不断的@@提升@@,凭借经@@验丰富的@@国微芯@@@@OPC团队的@@专业支持@@,国微芯@@能够为客户提供量身定制的@@最佳@@OPC解决方案@@,帮助客户加速产品开发周期@@@@、提高测试效率@@、降低成本@@、保障芯片可靠性@@,并缩短产品上@@市时间@@,提升产品的@@市场竞争力@@。国微芯@@始终秉持着@@“助力芯产业@@”的@@使命@@,为芯片成功流片前的@@@@“最后@@@@一公里@@”保驾护航@@。</p> <p><strong>关于国微芯@@@@</strong></p> <p>深圳国微芯@@科技有限公司是一家具备国际竞争力的@@@@EDA创新企业@@,依托自主可控的@@核心技术@@优势@@,建立了@@@@EDA+ IP +设计@@服务一体化平台@@,向全球芯片厂商提供安全@@、高效@@、便捷的@@国产@@EDA工具系统@@和@@服务@@。公司拥有超@@500人的@@强大研发团队@@,硕博比超@@80%,核心成员均有@@20年以@@上@@海内外从业经@@历@@。</p> <p>未来国微芯@@将秉持@@“自主研发@@、吸收引进@@、产学研结合@@、投资并购@@”策略来构建数字芯片设计@@与制造的@@@@“桥梁@@”,深度打造国产数字芯片全流程@@ EDA 工具系统@@,并实现规模化应用@@,支撑集成电路产业的@@持续@@、健康发展@@。</p> </div> </div> </div> <!-- END OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field.tpl.php' --> <!-- THEME DEBUG --> <!-- CALL: theme('field') --> <!-- FILE NAME SUGGESTIONS: x field--field-keywords--article.tpl.php * field--article.tpl.php * field--field-keywords.tpl.php * field--taxonomy-term-reference.tpl.php * field.tpl.php --> <!-- BEGIN OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field--field-keywords--article.tpl.php' --> <!-- This file is not used by Drupal core, which uses theme functions instead. See http://api.drupal.org/api/function/theme_field/7 for details. After copying this file to your theme's folder and customizing it, remove this HTML comment. --> <ul class="list-inline"> <li> <a href="/tag/opc技术@@"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> OPC技术@@</a> </li> <li> <a href="/tag/光刻@@@@"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> 光刻@@@@</a> </li> <li> <a href="/tag/国微芯@@"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> 国微芯@@</a> </li> <li> <a href="/tag/eda"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> EDA</a> </li> <li> <a href="/tag/esseopc"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> EsseOPC</a> </li> </ul> <!-- END OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field--field-keywords--article.tpl.php' --> Thu, 14 Dec 2023 02:37:16 +0000 judy 100576834 at //www.300mbfims.com //www.300mbfims.com/content/2023/100576834.html#comments [半导体@@前端工艺@@:第三篇@@] 光刻@@@@——半导体@@电路的@@绘制@@@@ //www.300mbfims.com/content/2023/100567524.html <!-- THEME DEBUG --> <!-- CALL: theme('field') --> <!-- FILE NAME SUGGESTIONS: * field--body--article.tpl.php * field--article.tpl.php * field--body.tpl.php * field--text-with-summary.tpl.php x field.tpl.php --> <!-- BEGIN OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field.tpl.php' --> <!-- This file is not used by Drupal core, which uses theme functions instead. See http://api.drupal.org/api/function/theme_field/7 for details. After copying this file to your theme's folder and customizing it, remove this HTML comment. --> <div class="field field-name-body field-type-text-with-summary field-label-hidden"> <div class="field-items"> <div class="field-item even"><p><strong>绘制@@精细电路的@@第一步@@</strong></p><p>金属@@-氧化物半导体@@场效应晶体管@@(MOSFET)的@@革命@@,让我们可以@@在@@相同面积的@@晶圆上@@@@同时制造出更多晶体管@@。MOSFET体积越小@@@@,单个@@ MOSFET的@@耗电量就@@越少@@,还可以@@制造出更多的@@晶体管@@,让其发挥作用@@,可谓是一举多得@@。可见@@,制造更小的@@@@MOSFET成了@@关键因素@@,并且想制成微细的@@电路@@,第一步就@@是@@“绘制@@”。</p><p>我们以@@饼干烘培做比喻来说明一下@@。假设想在@@面饼上@@压出数百个@@“幸福之翼@@”形状的@@饼干@@,一个一个做显然是很费力的@@@@,那@@要采用什么样的@@方法呢@@?</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402414491755.png" title="1673402414491755.png" alt="图@@1:在@@面饼上@@快速压出相同造型饼干的@@方法@@.png" /></p><p>图@@1:在@@面饼上@@快速压出相同造型饼干的@@方法@@</p><p>最好的@@办法就@@是利用模具@@@@,先把面饼擀平擀宽烘培后@@@@,用饼干模具@@@@@@(印章@@)压出想要的@@形状来@@。这样一来@@,一次压出@@100个饼干也不会太吃力@@。</p><p>再想一想@@,如果想把做好的@@饼干卖给@@孩子们@@,就@@得把饼干做得更小@@,那@@要怎么办@@@@?当然@@,饼干模具@@@@就@@要变得更小@@。本篇文章的@@主角就@@是相当于@@“饼干模具@@@@”的@@“光刻@@@@机@@”。半导体@@制造与饼干烘培的@@最大区别在@@于@@,MOSFET越小@@,在@@相同面积的@@晶圆上@@@@,就@@可以@@制造出越多的@@@@MOSFET,这也就@@越受客户的@@青睐@@。两个小的@@@@MOSFET远比一个大的@@@@MOSFET更实用@@。</p><p>半导体@@的@@@@制造其实就@@是不断重复上@@述工艺@@。继续以@@做饼干为例@@@@,如果糕点师想给@@@@“幸福之翼@@”饼干上@@色@@,要怎么办@@?</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402424275470.png" title="1673402424275470.png" alt="图@@2:给@@“幸福之翼@@”饼干上@@色@@的@@顺序@@.png" /></p><p>图@@2:给@@“幸福之翼@@”饼干上@@色@@的@@顺序@@</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402431537699.png" title="1673402431537699.png" alt="图@@3:如果能成批向数十个饼干喷涂色素@@,速度就@@会更快@@.png" /></p><p>图@@3:如果能成批向数十个饼干喷涂色素@@,速度就@@会更快@@。</p><p>图@@2和@@3揭示了@@快速做出更多饼干的@@方法@@:先在@@面饼上@@压出许多造型相同的@@饼干@@,然后@@遮盖不想上@@色的@@部位@@,再向整个面饼喷涂色素@@。这样就@@可以@@轻松快速地做出特定造型和@@颜色的@@饼干了@@@@。说到这里@@,也许善于思考的@@读者就@@要发问@@:这么多的@@双翼内侧黑色遮盖物@@@@(见图@@@@3),要怎么制作@@?下面我们会说到这一点@@,这其实就@@是光刻@@@@工艺@@的@@核心@@。</p><p>饼干只有面饼和@@色素@@(红色@@、橘黄色@@)两层@@,但半导体@@结构却复杂得多@@,由数十层堆叠组成@@:包括电子@@188足彩外围@@app 层还有层层堆叠的@@金属@@布线层等@@。这也是我们说光刻@@@@是半导体@@制程关键工艺的@@原因@@。</p><p><strong>模具@@的@@制作过程@@:光刻@@@@工艺@@</strong></p><p>半导体@@制造商把上@@面我们所说的@@制作饼干模具@@@@@@(遮盖物@@)的@@过程叫做光刻@@@@工艺@@@@。光刻@@@@工艺@@的@@第一步就@@是@@涂覆光刻@@@@胶@@@@@@(Photoresist)。光刻@@@@胶@@经@@曝光@@后@@@@@@化学性质会发生变化@@。具体而言@@,就@@是在@@晶圆上@@@@涂覆光刻@@@@胶@@@@后@@@@,用光@@(激光@@)照射晶圆@@,使光刻@@@@胶@@的@@指定部分的@@性质发生改变@@。</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402446389288.png" title="1673402446389288.png" alt="图@@4:光刻@@@@工艺@@基本步骤@@.png" /></p><p>图@@4:光刻@@@@工艺@@基本步骤@@</p><p>如果直接用激光@@照射@@整个晶圆@@,那@@么光刻@@@@胶@@的@@所有部分都会发生质变@@,所以@@@@需要@@使光源通过特定形状的@@母版@@,再照射到晶圆上@@@@,这个母版就@@叫掩模版@@@@(Photomask)。光源通过掩模版@@照射到晶圆上@@@@,即可将掩模版@@的@@图@@案转印到晶圆上@@@@。</p><p>在@@晶圆上@@@@绘制@@图@@形后@@@@,还要经@@显影@@@@(Develop)处理@@,即在@@曝光@@后@@@@,除去曝光@@区光刻@@@@胶@@化学性质发生变化的@@部分@@,从而制作出所需的@@@@“饼干模具@@@@”。简言之@@,光刻@@@@工艺@@可以@@概括为使光源通过掩模版@@照射到涂敷光刻@@@@胶@@的@@晶圆表面@@,以@@将掩模版@@图@@形转印到晶圆上@@的@@工艺@@。</p><p><strong>光刻@@@@胶@@(Photoresist)</strong></p><p>如上@@所述@@,光刻@@@@胶@@经@@曝光@@后@@@@@@,其化学性质会发生改变@@。更准确@@地说@@,经@@曝光@@后@@@@,光刻@@@@胶@@在@@显影@@液中的@@溶解度发生了@@变化@@:曝光@@后@@溶解度上@@升的@@物质称作正性光刻@@@@胶@@@@@@(正胶@@),反之则为负性光刻@@@@胶@@@@(负胶@@)。为了@@更好区分@@,我们可以@@把最直观可见@@的@@物质理解为正胶@@@@。正胶@@经@@显影@@处理@@后@@@@,被曝光@@的@@区域溶于显影@@液@@,在@@后@@续的@@刻@@蚀@@、沉积等工艺中@@,质变的@@部分会被刻@@蚀去除掉@@,而没有被曝光@@部分不会受后@@续工艺的@@影响@@。</p><p>半导体@@制造商一般会根据工艺的@@目的@@选择合适的@@光刻@@@@胶@@@@。例如@@,负胶@@经@@曝光@@而固化的@@部分@@,在@@显影@@过程中@@,因吸收部分显影@@液而容易膨胀@@、变形@@,不适合绘制@@精细图@@形@@。因此@@,绘制@@精细图@@形通常采用正胶@@@@。但负胶@@却具有成本低以@@及在@@刻@@蚀@@(Etching)工艺中抗刻@@蚀能力更强的@@的@@优点@@。</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402457912822.png" title="1673402457912822.png" alt="图@@5:正性光刻@@@@胶@@@@(正胶@@)与负性光刻@@@@胶@@@@(负胶@@).png" /></p><p>图@@5:正性光刻@@@@胶@@@@(正胶@@)与负性光刻@@@@胶@@@@(负胶@@)</p><p>选好光刻@@@@胶@@后@@@@,就@@得用涂布机@@(Coater)涂抹光刻@@@@胶@@@@。通过涂布机的@@高速旋转@@,滴落到晶圆的@@光刻@@@@胶@@可均匀伸展到整个晶圆表面@@。</p><p>光刻@@@@胶@@涂好后@@@@,应去除沾染在@@晶圆背面或边缘的@@多余胶水@@@@,再放入烘箱内加热烘烤@@,使溶剂蒸发@@,为下一道工艺做准备@@。</p><p>随着时代的@@发展@@,光刻@@@@胶@@的@@结构也变得越来越复杂@@。我们通常说@@“涂覆光刻@@@@胶@@@@”,但其实@@,大部分的@@光刻@@@@胶@@并不是一层@@,而是多层结构@@。 底部抗反射涂层@@(BARC,Bottom Anti-reflective Coatings)就@@是其中@@的@@一种@@。随着微细化技术@@的@@进一步升级@@,光刻@@@@机@@照射的@@光在@@晶圆表面被反射@@,进而影响到图@@形的@@绘制@@@@。为解决这一技术@@问题@@,在@@涂覆光刻@@@@胶@@@@前@@,可先将抗反射涂层涂覆在@@晶圆表面@@,以@@减少底部光的@@反射@@(因涂覆在@@光刻@@@@胶@@的@@底部@@,故称为@@Bottom)。此外@@,随着以@@水@@为介质的@@浸没式光刻@@@@设备@@ArF Immersion1问世@@,可以@@抖出水@@分并且不会损伤的@@防水@@涂层@@(顶部抗反射涂层@@,Top Anti-Reflective Coat)便应运而生@@。</p><p>在@@此我们要把重点放在@@理解如何克服引进新技术@@后@@的@@新挑战@@。以@@EUV光刻@@@@机@@2为例@@,高能量的@@极紫外线击中光刻@@@@胶@@并发生反应后@@会污染掩模版@@@@。为解决这一技术@@难题@@,一方面应深入研究光刻@@@@胶@@材料@@,另一方面@@要通过引进掩模版@@保护膜@@(Pellicle)解决这一问题@@。</p><p>¹ArF浸没式光刻@@@@机@@@@(ArF immersion) :以@@水@@取代光刻@@@@机@@内光的@@介质@@(空气@@),从而进一步改善性能@@</p><p>²EUV光刻@@@@机@@ :采用极紫外线绘制@@超精细图@@形的@@光刻@@@@机@@@@</p><p><strong>掩模版@@(Photomask)</strong></p><p><strong><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402471547576.png" title="1673402471547576.png" alt="图@@6:光刻@@@@机@@运作图@@示@@.png" /></strong></p><p>图@@6:光刻@@@@机@@运作图@@示@@</p><p>涂覆好光刻@@@@胶@@后@@@@,下一步就@@是在@@光刻@@@@胶@@上@@绘制@@图@@形@@。为此@@,需要@@一种名为掩模版@@的@@透明版@@。掩模版@@分为光可通过的@@透明区和@@遮光的@@不透明区@@。光源通过掩模版@@把图@@形投射到光刻@@@@胶@@上@@@@,从而将掩模图@@形转印到晶体上@@@@。设计@@掩模图@@形时会考虑光的@@干涉效果@@,因此@@,掩模版@@的@@图@@形与我们实际想绘制@@的@@图@@形会有所不同@@。</p><p>掩模版@@的@@图@@形设计@@其实就@@是半导体@@设计@@@@,这决定了@@半导体@@的@@@@用途@@。比如@@,用于@@DRAM、NAND闪存等存储器制造的@@掩模版@@@@会有很多肉眼看不到@@、非常有规律的@@重复的@@图@@形@@;而用于@@@@CPU、GPU等逻辑半导体@@@@(Logic Semiconductor)的@@掩模版@@@@,结构则相当复杂@@。</p><p>此外@@,半导体@@制造需要@@多个掩模版@@@@。使用掩模版@@曝光@@后@@@@,在@@随后@@的@@刻@@蚀@@、沉积和@@氧化工艺@@中再经@@多种处理@@@@,然后@@再重复上@@述过程@@@@,堆叠半导体@@的@@@@下一层@@。可见@@,所谓@@“设计@@”,其实就@@是为赋予芯片一定功能@@,不断制作用于@@绘制@@半导体@@各层的@@掩模版@@@@的@@过程@@。</p><p>掩模版@@是事先预备好的@@@@。因此@@,下一步就@@是找准曝光@@的@@起始位置@@,即对准@@(Alignment)。在@@之前的@@文章中我们也说过@@,在@@半导体@@制程工序中@@,光刻@@@@工艺@@可能需要@@反复数十次@@。半导体@@内细微图@@形的@@间隔仅为数十纳米@@,因此@@,误差@@一旦累积数十次@@,就@@很可能造成严重不良@@。因此@@,需要@@在@@曝光@@之前@@,寻找在@@前端工艺已形成的@@对准标志@@(Alignment Mark)。</p><p><strong>曝光@@(Exposure)</strong></p><p>终于到了@@曝光@@阶段@@,这是实际投射光源的@@阶段@@。把光@@(激光@@)投射到晶圆一个芯片@@大小的@@狭窄区域@@,待曝光@@一定时间后@@@@,光刻@@@@机@@将向旁边稍加移动@@,重复上@@述过程@@。</p><p>光刻@@@@机@@分辨两物点的@@能力叫做@@“物镜的@@分辨能力@@(鉴别率@@)”。物镜分辨能力的@@公式为@@d=λ/(2NA) (λ:入射光的@@波长@@,NA:表示物镜的@@数值孔径@@)。物镜的@@分辨能力@@越高@@,两物点间最小距离@@d越小@@,即两物体仿佛重合为一个物体@@,很难分辨@@。因此@@,掩模版@@绘制@@再精细的@@版图@@也无法转印到实际的@@晶圆表面上@@@@。</p><p>可见@@,降低分辨能力非常重要@@@@。上@@述公式给@@我们揭示了@@两种方法@@:一是通过调节入射光的@@波长@@来克服@@。增加激光@@的@@能量可缩短入射光的@@波长@@@@。我们经@@常在@@金博宝娱乐@@ 中听到的@@极紫外线@@(EUV,Extreme Ultraviolet Lithography)光刻@@@@机@@正是通过将深紫外线@@(DUV,Deep Ultraviolet Lithography)光刻@@@@机@@的@@波长缩短至@@1/14(=提高光能@@),实现精细图@@形绘制@@的@@@@;另一方面@@,还可通过提高物镜的@@数值孔径@@(NA)来寻找突破口@@。提高光源镜头数值孔径@@,或使用高折射率的@@介质增加物镜的@@数值孔径@@。高数值孔径极紫外线@@(High NA EUV)光刻@@@@机@@就@@是采用了@@提高光源镜头数值孔径@@的@@方法@@,而常用的@@深紫外线光刻@@@@机@@@@(ArF immersion)则采用了@@高折射率介质的@@方法@@。</p><p>物镜的@@数值孔径其实很难直观去理解@@,&lt;图@@7&gt;揭示了@@一种相对较通俗的@@理解方法@@。相信读者可以@@从中理解光源镜头变大@@,分辨率就@@会提高@@(变小@@)的@@原理@@。</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402488793081.png" title="1673402488793081.png" alt="图@@7:物镜的@@数值孔径与物镜的@@分辨能力@@@@.png" /></p><p>图@@7:物镜的@@数值孔径与物镜的@@分辨能力@@@@</p><p>寻找光刻@@@@机@@的@@光源可非同小可@@。直到@@21世纪初@@,科研人员们还在@@不断发现更好的@@光源@@。但从找到@@193nm的@@氟化氩@@(ArF)激光@@,到发现@@13.5nm的@@极紫外线作为光源@@,科学家们足足花了@@@@10多年的@@时间@@。这主要缘于光的@@性质@@,光的@@波长越短@@,越不容易发生折射@@,且容易被材料吸收@@。</p><p>此外@@,曝光@@对半导体@@的@@@@生产量也非常重要@@@@。从上@@述讲解中可以@@看出@@,曝光@@与氧化工艺@@不同@@@@,无法同时处理@@数十个晶圆@@,即无法打造可以@@一次处理@@直径为@@300mm的@@晶圆的@@均匀光源@@,光刻@@@@机@@每次只能曝光@@@@1~4个芯片@@。最新版光刻@@@@机@@每台约@@1000亿韩元以@@上@@@@,相当昂贵@@,但每小时也只能处理@@@@100张左右的@@晶圆@@。<a href="https://www.semiconductors.org/wp-content/uploads/2021/05/BCG-x-SIA-Strengthening-the-Global-Semiconductor-Value-Chain-April-2021_1.pdf" target="_blank" rel="noopener noreferrer">仅投入到曝光@@工艺的@@资金就@@是氧化工艺@@的@@@@12倍@@</a>。对于极紫外线来说@@,与其说@@“是否能作为光源@@”重要@@,不如说@@“是否能提高处理@@量@@,实现商业价值@@”更加重要@@@@。为解决这一问题@@@@,不仅要从光源入手@@,还要从材料方面入手@@,寻找对少量光也能敏感反应的@@光刻@@@@胶@@材料@@。</p><p>曝光@@结束后@@@@,就@@要检测晶圆的@@套刻@@@@@@(Overlay)误差@@。套刻@@@@,是为测量光刻@@@@机@@的@@对准精度而在@@晶圆上@@@@做的@@小标识@@。每次曝光@@时围绕同一个中心@@,以@@不同大小的@@标记套刻@@@@标识@@,就@@可测量曝光@@的@@对准程度或晶圆是否有所偏离等@@。但套刻@@@@工艺与对准@@(Alignment)工艺不同@@,不会检测每一个晶圆的@@套刻@@@@精度@@。</p><p><strong>显影@@(Develop)</strong></p><p>光刻@@@@胶@@曝光@@后@@@@,曝光@@区光刻@@@@胶@@的@@化学性质会发生改变@@。这些变质的@@光刻@@@@胶@@要用显影@@液溶解后@@去除@@,这一工艺被称作显影@@@@(Develop)。</p><p>当然@@,在@@进入显影@@工艺前@@,要把晶圆放入烘箱烘烤@@,这样可以@@进一步促进曝光@@区光刻@@@@胶@@的@@性质变化@@,这一过程被称作曝光@@后@@烘烤@@(PEB,Post Exposure Bake)。</p><p>经@@PEB后@@,在@@晶片涂覆显影@@液@@,去除变质的@@光刻@@@@胶@@部分@@,必要时还可进行清洗@@(Rinse)。清洗时@@,要根据光刻@@@@胶@@的@@材料选择合适的@@清洗溶液@@。而清洗设备也是种类繁多@@,且往往要在@@处理@@速度和@@良率之间做权衡@@。</p><p>经@@上@@述一系列过程@@,半导体@@的@@@@“饼干模具@@@@”终于制成了@@@@。最后@@@@,在@@这@@“模具@@”的@@缝隙涂覆所需的@@材料@@,或削减不需要@@的@@部分等@@,经@@一番完善工作后@@在@@表面雕刻@@@@晶体管和@@金属@@布线即可@@。</p><p><strong>光刻@@@@机@@的@@发展与纵向思考@@</strong></p><p>从上@@述对光刻@@@@工艺@@的@@讲解中@@,相信读者已经@@明白以@@死记硬背的@@方式去学习一门技术@@有多么地徒劳@@。在@@193nm的@@氟化氩@@(ArF)激光@@光源遇到瓶颈时@@,科学家们还没有发现@@EUV,但微细化的@@脚步又不能停止@@。所以@@@@,研究人员们就@@试图@@缩短相同光源的@@波长@@,进而研发出了@@氟化氩浸没式光刻@@@@机@@@@@@,从而使半导体@@行业向@@100nm以@@下级别迈出了@@一步@@。当然@@,这不是仅通过光刻@@@@工艺@@就@@可以@@解决的@@@@,还需要@@前后@@端工艺的@@共同努力@@。</p><p><img src="https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20230111/1673402510693628.png" title="1673402510693628.png" alt="图@@8:为研发@@ArF浸没式光刻@@@@机@@@@所引进的@@新技术@@@@.png" /></p><p>图@@8:为研发@@ArF浸没式光刻@@@@机@@@@所引进的@@新技术@@@@</p><p>使用浸没式光刻@@@@设备@@,就@@要在@@晶圆上@@@@滴落高折射率的@@液体@@(水@@)。问题是半导体@@工艺非常精细@@,小小的@@误差@@也会@@“酿成大错@@”,比如@@,液体的@@不纯物有可能导致半导体@@产品的@@瑕疵@@,或光刻@@@@胶@@被水@@溶解后@@被清洗掉等@@。为攻克这些技术@@难关@@,人们进一步研发了@@可以@@制成高纯度水@@的@@技术@@以@@及在@@光刻@@@@胶@@上@@形成易去除的@@防水@@涂层的@@技术@@@@。在@@光刻@@@@胶@@上@@新涂覆了@@一层防水@@层后@@@@,显影@@工艺当然@@也要相应做出改变@@。</p><p>这些改变@@,需要@@由半导体@@行业持续努力解决@@。<a href="https://www.prnewswire.com/news-releases/lam-research-teams-up-with-sk-hynix-to-enhance-dram-production-cost-efficiency-with-breakthrough-dry-resist-euv-technology-301567359.html" target="_blank" rel="noopener noreferrer">最近@@,SK海力士@@与材料公司联手@@,共同研发了@@干法光刻@@@@工艺@@流程@@</a>。</p><p>我们在@@前一篇@@(氧化工艺@@)中也曾说到@@,干法工艺@@,顾名思义就@@是没有水@@的@@介入@@。也就@@是说@@,这是一种与之前完全不同的@@崭新工艺技术@@@@。它像沉积工艺那@@样在@@光刻@@@@胶@@表面上@@形成薄膜@@,在@@显影@@过程中@@也不清洗@@。需研发这些技术@@的@@理由不胜枚举@@,但最重要@@的@@@@,就@@是微细化水@@平已经@@达到了@@极致@@,光刻@@@@机@@绘制@@出的@@精细图@@形@@,在@@涂覆和@@清洗光刻@@@@胶@@的@@过程中@@会被破坏@@。</p><p><strong>结语@@ :成功绘制@@不等于结束@@</strong></p><p>在@@本篇文章中@@,我们快速浏览了@@光刻@@@@工艺@@@@,通过该工艺@@,图@@形的@@绘制@@已经@@完成@@。下一步就@@需要@@在@@绘制@@的@@图@@形上@@添加点什么或削减不需要@@的@@部分@@。虽说光刻@@@@工艺@@很重要@@@@,但也不能忽视其他工艺@@。因为制作微细模具@@@@(光刻@@@@工艺@@)和@@利用这个模具@@完成所需的@@操作可是完全不同的@@问题@@。</p><p><span style="color: rgb(165, 165, 165); font-size: 14px;">※ 本文为外部专家对半导体@@@@/ICT的@@见解@@,并不代表@@SK海力士@@的@@立场@@。</span></p><p><span style="color: rgb(165, 165, 165); font-size: 14px;">文章来源@@:<a href="https://news.skhynix.com.cn/semiconductor-front-end-process-episode-3/" target="_self">SK海力士@@</a></span></p></div> </div> </div> <!-- END OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field.tpl.php' --> <!-- THEME DEBUG --> <!-- CALL: theme('field') --> <!-- FILE NAME SUGGESTIONS: x field--field-keywords--article.tpl.php * field--article.tpl.php * field--field-keywords.tpl.php * field--taxonomy-term-reference.tpl.php * field.tpl.php --> <!-- BEGIN OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field--field-keywords--article.tpl.php' --> <!-- This file is not used by Drupal core, which uses theme functions instead. See http://api.drupal.org/api/function/theme_field/7 for details. After copying this file to your theme's folder and customizing it, remove this HTML comment. --> <ul class="list-inline"> <li> <a href="/tag/半导体@@"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> 半导体@@</a> </li> <li> <a href="/tag/光刻@@@@"><span class='glyphicon glyphicon-tag'></span> 光刻@@@@</a> </li> </ul> <!-- END OUTPUT from 'sites/all/themes/Murata/templates/field--field-keywords--article.tpl.php' --> Wed, 11 Jan 2023 02:04:19 +0000 judy 100567524 at //www.300mbfims.com //www.300mbfims.com/content/2023/100567524.html#comments