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浅谈半导体光刻技术的发展趋势!
发布于 2025-08-15 08:43 阅读()
经济利益是 Si 片直径由 200mm 向 300mm 转移的主要因 素。 300mm 的 Si 片出片率是 200mm 的 215 倍。 300mm 工厂的 投资为 15~30 亿美元,其中约 75%的资金用于设备投资, 因 此 用 户 要 求 设 备 能 向 下 延 伸 3 ~4 代 。 300mm 片 径 是 从 180nm 技术节点切入的,这就要求设备在 150、 130nm,甚至 100nm 仍可使用。 为了推进 300mmSi 片的大生产, 设备厂商在几年前就着 手解决这方面的问题。Canon 于 1995 年着手 300mm 曝光机, 推出了 EX3L 和 I5L 步进机, 1997~1998 年提供日本半导 于 体超前边缘技术 (SELETE 集团使用, ) ASML 公司的 300mm 步 进扫描曝光机使用 193nm 波长, 型号为 FPA2500, 也于 1999 年提供给 SELETE 集团使用。现在 Canon 的第三代 300mm 曝 光机的混合匹配曝光能力已经达到 (110nm 。目前 300mm ) 片 径 生 产 180、 130nm 的 IC 设 备 都 已 经 进 入 生 产 线nm 的设备也已经开始提供。 曝光是芯片制造中最关键的制造工艺,由于光学曝光技 术的不断创新, 一再突破人们预期的极限, 使之成为当前曝 光的主流技术。1997 年美国 GCA 公司推出了第一台分布重 复投影曝光机,被视为曝光技术的一大里程碑, 1991 年美国 SVG 公司推出了步进扫描曝光机, 它集分布投影曝光机的高 分辨率和扫描投影机的大 视场 、高 效 率 于 一 身 ,更 适 合 (0125μm 线条的大规模生产曝光。为了提高分辨率, ) 光刻 机的曝光波长不断缩小,从 436、 365nm、近紫外 (NUV 到 ) 246、 193nm 的深紫外 (DUV 。 ) 246nm 的 KrF 准分子激光, 首先 应 用 于 0125μm 的 曝 光 , 后 来 Nikon 公 司 又 推 出 了
摘要:文章通过对目前国内外光刻设备生产厂商对下一代光刻技术的开发及目前已经应用到先进生产线上的光刻 技术及设备进行了对比研究, 对光刻技术和光刻设备的发展趋势进行了介绍, 并对我国今后半导体光刻技术及设备 的发展提出了合理化建议。 关键词: 半导体光刻技术;PSM 技术; 离子束曝光技术; 极紫外光刻技术 中图分类号: TN305 文献标识码: A 文章编号: 1009-2374 (2009 06-0089-02 ) 随着芯片集成度的提高,对光刻技术提出了越来越高的 要求。在 80 年代, 普遍认为光学光刻技术所能达到的极限分 但是随着一些新技术的应用和发展, 包括光源、 成 辨率为 0.5, 光致抗蚀剂、 分步扫描技术以及光刻分辨率增强技 像透镜、 术 (RET 的发展, ) 使其光刻极限已推进到目前的 0.1 以下。尽 管有人对光学光刻的潜力充满怀疑, 但其仍以顽强的生命力, 不断突破所谓的极限分辨率, 是目前所采用的主流光刻技术。 NSR2S204B, KrF, 用 使用变形照明 (MBI 可做到 0115μm 的 ) 曝 光 。ASML 公 司 也 推 出 PAS15500/750E, 使 用 该 公 司 的 AERILALII 照明,可解决 0113μm 曝光。但 1999ITRS 建议, 0113μm 曝光方案是用 193nm 或 248nm 加分辨率提高技术 (RET ; ) 0110μm 曝光方案是用 157、 193nm 加 RET、 接近式 X 光曝光 (PXL 或离子束投影曝光 ) (IPL 。 ) 所谓的 RET 技术是指 采用移相掩模 (PSM 、 ) 光学临近修正 (OPC 等措施, ) 进一步提 高分辨率。值得指出的是,现代曝光技术不仅要求高的分辨 率, 而且要有工艺宽容性和经济性, 如在 RET 中采用交替移 ) 就要考虑到它的复杂、 价格昂贵、 检查、 修 相掩模 (altPSM 时, 正等不利因素。
特种设备的数量及其安全状况与经济社会发展水平息息 地区的经济发 相关, 其拥有量在一定程度上反映了一个国家、 展状况, 其安全状况也反映了一个国家、 地区的社会管理水平。
长范围的曝光技术也被称为极紫外曝光或者软 X 射线曝光 费用、 生产率、 实现性等问题, 投入大规模使用尚待时日。 这些 或称为真空紫外曝光。极紫外曝光的原理主要是利用曝光光 技术目前处于替代光学光刻的 “候选者” 地位, 在未来具体采 设备成本、 源的波长从而降低光学系统的数值孔径, 进而提高光刻技术 用哪一种光刻技术, 取决于它们的技术成熟程度、 的分辨率。但就目前所知的材料而言,没有合适的材料能够 生产效率等, 目前的形式还不明朗。此外, 目前还出现了一些 作为极紫外曝光光学系统的透镜, 因为目前的材料对短波长 新的光刻技术和方法, 如干涉光刻、 成像干涉光刻、 全息光刻、 光源的吸收效应都非常强, 极紫外光刻技术也必须基于光学 原子光刻等, 对现有的光刻技术形成了有益的补充和推动。 系统才能实现。另外, 极紫外光刻的光源目前正在进行研发, 最有可能成为这种技术使用的光源是激光泵浦的氙等离子 参考文献 [1]莫大康.光刻技术最新进展[J].电子产品世界, 2004, 体光源。而极紫外光刻技术需要的掩模版还需要进行多层金 属的涂覆才能使用。 (11 . ) 传统的光学光刻技术处于不断的发展之中,同时结合了 [2]袁琼雁, 王向朝, 施伟杰, 李小平.浸没式光刻技术的研 一些分辨率增强技术和改善工作焦深的新方法, 比如相移掩 究进展[J].激光与光电子学进展, 2006, ) (8 . 模 (PSM )技 术 、 轴 照 明 离 (OAI )技 术 、 学 邻 近 效 应 校 正 光 [3]童志义, 葛劢冲.国外半导体制造设备市场[J].电子工业 (OPC 、 ) 瞳孔滤波等, 使得现有的光学光刻依然保持着活力。 专用设备, 2005, ) (12 . 但由于始终存在着焦深和分辨率的矛盾, 使得其物理极限客 [4]童志义.光学光刻技术现状及发展趋势[J].电子工业专 观存在。而下一代的光刻技术尽管取得了一些突破,但由于 用设备, 2001, ) (1 .
( 迁安市质量技术监督局,河北 迁安 064400 ) 摘要: 文章分析了目前特种设备安全管理中存在的问题, 提出运用现代科学技术管理特种设备, 并对相应的保障措 施进行了进一步分析。 关键词: 现代科学技术; 特种设备; 安全管理 中图分类号: TP207 文献标识码: A 文章编号: 1009-2374 (2009 06-0090-02 ) 安全生产是实现经济、 社会稳定发展的重要保障, 是在保 护环境、发展经济过程中亟需解决的重大问题。特种设备的 安全管理和运行是安全生产的重要组成部分, 涉及到社会生 产和生活的各个方面。因此,如何有效提高特种设备安全水 平, 最大限度遏制并减少伤亡事故, 是当前特种设备安全工 作亟需研究解决的重要课题。 特种设备安全在经济社会发展中发挥着重要作用,涉及 到社会生产和人民生活的各个方面。锅炉每年消耗掉全国煤 产量的 70%, 是工业生产的 “心脏” 压力容器压力管道及其 ; 附属设备的投资额在石油化工项目中, 约占项目设备投资总 起重机械、 (厂 内机动车辆作为现代生产 场 ) 额的 40%~50%; 资料的主要搬运设备是现代工业的基础,广泛应用于冶金、 化工、 电力、 港口、 建筑、 制造业等各个领域, 其拥有量和配置 已经成为上述产业装备水平的重要标志。 迁安市特种设备主要分布在工业比较发达的镇乡、对市 经济发展起支柱作用的产业。 其中锅炉、 压力容器、 起重机械、 电梯四种特种设备超过 100 台的镇乡有 9 个,总计 3000 多 台; 锅炉、 压力容器、 起重机械三种特种设备约 2000 台。 “十五” 以来, 迁安市采取有效措施, 强化管理手段, 使特 种设备的安全运行状况有了较大改善, 实现了连续多年零事 “十五” 初期基本情况的台 故的目标。对特种设备安全管理从 数不清、 涉及企业数量不清发展到初步实现了微机建档、 动态 化管理; 安全监察范围从简单的锅炉、 压力容器拓展到现在的 厂内机动车辆、 游乐设施等各种特种设备; 监 大型起重机械、 管方式从以执法为中心发展到以为使用单位提供各种优质 服务为重点的全过程安全监管; 逐步建立了信息报送制度、 重 大隐患报送制度、 事故预警制度、 特种设备重大事故应急预案 等制度, 建立了责任较为明晰的特种设备安全管理责任体系。 但是, 迁安的特种设备安全状况与先进地区相比, 还面临着安 全管理水平偏低、 手段落后、 科学技术装备不足、 社会环境不 与社会整体发展水平不相适应等多方面的问题和差距。 理想、 主要原因是部分企业思想上不重视安全生产,特种设备安全 管理投入严重不足; 政府财政支持不多, 特种设备安全管理基
(一 PSM 技术 ) 实现单个独立的小尺寸图形的转移并不是很困难的事, 困难的是很多小尺寸图形聚集在一起时的图形转移,因为在 这种情况下光源的散射或者干涉将会造成图形的畸变。解决 这一难题的办法就是采用 PSM 技术。 绝大多数在半导体工艺 中使用的 PSM 版都是使用石英玻璃加工制造的。试验证明, 通过使用 PSM 技术,最小的特征尺寸可以达到曝光波长的 1/5, 这种技术也被称为亚波长光刻技术。 (二 离子束曝光技术 ) 同电子束曝光技术一样,离子束曝光技术的分辨率也远 远超过了传统的光学曝光技术。离子束曝光技术同样可以应 用于直写式曝光和投影式曝光。离子束曝光的优点在于在进 行曝光的同时,可以进行腐蚀工艺的操作。这样将大大节省 工艺的操作步骤,简化工艺流程。然而离子束曝光的效率特 别低,不可能应用于大规模的工业生产中。这种技术目前最 可能的应用是掩模版制造, 也可以应用于针对器件缺陷的检 验和修复。 (三 极紫外光刻技术 ) (EUV ) 下一代可能实现的亚 011μm 图形转移光刻技术就是极 紫外光刻技术,这种曝光光源的波长在 11~14nm。波长在 1~50nm 的光波覆盖紫外线和 X 射线区域。所以使用这一波K8凯发K8凯发
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