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有掩膜光刻机(有掩膜光刻机优点)

来源:www.haichao.net  时间:2023-02-08 21:14   点击:125  编辑:admin   手机版

一、有掩膜光刻机优点

1、接触式曝光(Contact Printing)

掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当,设备简单。接触式,根据施加力量的方式不同又分为:软接触,硬接触和真空接触。

(1)软接触:就是把基片通过托盘吸附住(类似于匀胶机的基片放置方式),掩膜盖在基片上面。

(2)硬接触:是将基片通过一个气压(氮气),往上顶,使之与掩膜接触。

(3)真空接触:是在掩膜和基片中间抽气,使之更加好的贴合(想一想把被子抽真空放置的方式)。

缺点:光刻胶污染掩膜板;掩膜板的磨损,容易损坏,寿命很低(只能使用5~25次);容易累积缺陷;上个世纪七十年代的工业水准,已经逐渐被接近式曝光方式所淘汰了,国产光刻机均为接触式曝光,国产光刻机的开发机构无法提供工艺要求更高的非接触式曝光的产品化。

2、接近式曝光(Proximity Printing)

掩膜板与光刻胶基底层保留一个微小的缝隙(Gap),Gap大约为0~200μm。可以有效避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤,使掩膜和光刻胶基底能耐久使用;掩模寿命长(可提高10倍以上),图形缺陷少。接近式在现代光刻工艺中应用最为广泛。

3、投影式曝光(Projection Printing)

在掩膜板与光刻胶之间使用光学系统聚集光实现曝光。一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。

优点:提高了分辨率;掩膜板的制作更加容易;掩膜板上的缺陷影响减小。

二、光刻机掩模台

光刻机(Mask Aligner) 又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻机一般根据操作的简便性分为三种,手动、半自动、全自动。

很显然,光刻机包括光掩膜。

三、光刻机掩膜台工作原理

1959年,世界上第一架晶体管计算机诞生,提出光刻工艺,仙童半导体研制世界第一个适用单结构硅晶片,1960年代,仙童提出CMOSIC制造工艺,第一台IC计算机IBM360,并且建立了世界上第一台2英寸集成电路生产线,美国GCA公司开发出光学图形发生器和分布重复精缩机。

  光刻机是集成电路制造中最精密复杂、难度最高、价格最昂贵的设备,用于在芯片制造过程中的掩膜图形到硅衬底图形之间的转移。集成电路在制作过程中经历材料制备、掩膜、光刻、刻蚀、清洗、掺杂、机械研磨等多个工序,其中以光刻工序最为关键,因为它是整个集成电路产业制造工艺先进程度的重要指标。

四、光刻机 掩膜

1.双工件台华卓精科自2012年成立,用了10年的时间,在双工件台技术方面,取得了重大突破。2016年,华卓精科与清华大学共同研制出两套光刻机双工件台掩膜台系统α样机,并成功通过验收。2020年4月,华卓精科向上海微电子发货首台DWS双工件台,应用制程达到65nm;2021年6月,完成28nm制程ArFi光刻机的DWSi系列双工件台的详细设计,已在样机制造集成调试阶段。这项技术的重要性,不言而喻,加上华卓精科全世界只有两家拥有该技术。因此,攻破双工件台技术的壁垒,不仅打破了国外的技术垄断,更为国产光刻机的研发提供了技术保证。

2.光源系统技术国内研究光刻机的光源系统技术,属北京科益虹源最为成熟,也成功掌握了193nm ArF准分子激光器制造,可用于28nmDUV光刻机上。

五、光刻机掩膜板供应商

无掩膜光刻是一类不采用光刻掩膜版的光刻技术,即采用电子束直接在硅片上制作出需要的图形。无掩膜光刻机可以读取任何CAD数据,除此之外,无掩膜光刻机还可以读取Bitmap, PNG, DXF, GDSⅡ等其它格式,无掩膜光刻其具备分辨率高、成本较低等优势,但也存在着生产效率低、电子束之间的干扰易造成邻近效应等缺陷。

六、光刻掩膜版用什么工艺加工的

1. 基片前处理

为确保光刻胶能和晶圆表面很好粘贴,形成平滑且结合得很好的膜,必须进行表面准备,保持表面干燥且干净,

2. 涂光刻胶

涂胶的目标是在晶圆表面建立薄的、均匀的,并且没有缺陷的光刻胶膜。

3. 前烘(软烘焙)

前烘的目的是去除胶层内的溶剂,提高光刻胶与衬底的粘附力及胶膜的机械擦伤能力。

4. 对准和曝光(A&E)

保证器件和电路正常工作的决定性因素是图形的准确对准,以及光刻胶上精确的图形尺寸的形成。所以,涂好光刻胶后,第一步是把所需图形在晶圆表面上准确定位或对准。第二步是通过曝光将图形转移到光刻胶涂层上。

5. 显影

显影是指把掩膜版图案复制到光刻胶上。

6. 后烘(坚膜)

经显影以后的胶膜发生了软化、膨胀,胶膜与硅片表面粘附力下降。为了保证下一道刻蚀工序能顺利进行,使光刻胶和晶圆表面更好地粘结,必须继续蒸发溶剂以固化光刻胶。

7. 刻蚀

刻蚀是通过光刻胶暴露区域来去掉晶圆最表层的工艺,主要目标是将光刻掩膜版上的图案精确地转移到晶圆表面。

8. 去除光刻胶

刻蚀之后,图案成为晶圆最表层永久的一部分。作为刻蚀阻挡层的光刻胶层不再需要了,必须从表面去掉。

七、直写光刻机比掩膜光刻机好吗

光刻机纳米越低越好。越低表示分辨率越高越精确。

光刻机又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。常用的光刻机是掩膜对准光刻,所以叫MaskAlignmentSystem。

低纳米光刻机,是分辨率较高,精确到纳米的光刻机。2018年11月29日,国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米,结合双重曝光技术后,未来还可用于制造10纳米级别的芯片。

八、无掩膜光刻技术

掩膜版的功能类似于传统照相机的“底片”,其工作原理如下:根据客户所需要的 图形,掩膜版厂商通过光刻制版工艺,将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版基板 上,掩膜版的原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空白板,再将不需要的金 属层和胶层洗去,即得到掩膜版产成品。

掩膜版对下游行业生产线的作用主要体现为利 用掩膜版上已设计好的图案,通过透光与非透光的方式进行图像(路图形)复制,从而 实现批量生产。

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