Нэг тойм
Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн процесст фотолитографи нь нэгдсэн хэлхээний интеграцийн түвшинг тодорхойлдог гол процесс юм. Энэ үйл явцын үүрэг нь хэлхээний график мэдээллийг маскаас (мөн маск гэж нэрлэдэг) хагас дамжуулагч материалын субстрат руу найдвартай дамжуулах, дамжуулах явдал юм.
Фотолитографийн үйл явцын үндсэн зарчим нь субстратын гадаргуу дээр бүрсэн фоторезистийн фотохимийн урвалыг ашиглан маск дээрх хэлхээний хэв маягийг бүртгэж, улмаар нэгдсэн хэлхээний загварыг загвараас субстрат руу шилжүүлэх зорилгод хүрэх явдал юм.
Фотолитографийн үндсэн үйл явц:
Нэгдүгээрт, фоторезистийг бүрэх машин ашиглан субстратын гадаргуу дээр хэрэглэнэ;
Дараа нь фотолитографийн машиныг фоторезистээр бүрсэн субстратыг ил гаргахад ашигладаг ба фотохимийн урвалын механизмыг фотолитографийн машинаар дамжуулж буй маскын загварын мэдээллийг бүртгэж, үнэнч байдлыг дамжуулах, маскын хэв маягийг субстрат руу шилжүүлэх, хуулбарлах ажлыг гүйцэтгэнэ;
Эцэст нь, хөгжүүлэгчид өртсөний дараа фотохимийн урвалд ордог фоторезистийг арилгах (эсвэл хадгалах) тулд ил гарсан субстратыг боловсруулахад ашигладаг.
Хоёр дахь фотолитографийн үйл явц
Маск дээрх зохион бүтээсэн хэлхээний загварыг цахиур хавтан руу шилжүүлэхийн тулд эхлээд өртөх процессоор дамжуулж, дараа нь сийлбэр хийх замаар цахиурын хэв маягийг олж авах шаардлагатай.
Фотолитографийн үйл явцын талбайг гэрэлтүүлэхэд гэрэл мэдрэмтгий материалууд мэдрэгддэггүй шар гэрлийн эх үүсвэрийг ашигладаг тул үүнийг шар гэрлийн хэсэг гэж нэрлэдэг.
Фотолитографи нь хэвлэх үйлдвэрт анх хэрэглэгдэж байсан бөгөөд анхны ПХБ үйлдвэрлэх гол технологи юм. 1950-иад оноос хойш фотолитографи нь аажмаар IC үйлдвэрлэлд хэв маяг дамжуулах үндсэн технологи болсон.
Литографийн үйл явцын гол үзүүлэлтүүд нь нягтрал, мэдрэмж, давхаргын нарийвчлал, согогийн түвшин гэх мэт орно.
Фотолитографийн үйл явцын хамгийн чухал материал бол гэрэл мэдрэмтгий материал болох фоторезист юм. Фоторезистийн мэдрэмж нь гэрлийн эх үүсвэрийн долгионы уртаас хамаардаг тул g/i шугам, 248 нм KrF, 193 нм ArF гэх мэт фотолитографийн процесст янз бүрийн фоторезистийн материал шаардагдана.
Ердийн фотолитографийн үйл явцын үндсэн үйл явц нь таван үе шатыг агуулдаг:
-Үндсэн хальс бэлтгэх;
-Фоторезист болон зөөлөн жигнэмэг түрхэх;
-Зохицуулах, өртөх, өртсөний дараах жигнэх;
-Хэт хальсыг хөгжүүлэх;
-Хөгжлийг илрүүлэх.
(1)Үндсэн кино бэлтгэх: голчлон цэвэрлэх, усгүйжүүлэх. Аливаа бохирдуулагч нь фоторезист болон вафель хоорондын наалдацыг сулруулдаг тул сайтар цэвэрлэх нь вафер болон фоторезистийн хоорондох наалдацыг сайжруулж чадна.
(2)Фоторезист бүрэх: Энэ нь цахиур хавтан эргүүлэх замаар хүрдэг. Өөр өөр фоторезистүүд нь эргэлтийн хурд, фоторезистийн зузаан, температур зэрэг бүрэх процессын өөр өөр параметрүүдийг шаарддаг.
Зөөлөн жигнэх: Жигнэх нь фоторезист болон цахиурын ялтас хоорондын наалдацыг сайжруулж, фоторезистийн зузааныг жигд болгодог бөгөөд энэ нь дараагийн сийлбэрийн процессын геометрийн хэмжээсийг нарийн хянахад тустай.
(3)Тохируулга ба өртөлт: Фотолитографийн үйл явцын хамгийн чухал үе шатууд нь тэгшлэх ба өртөх явдал юм. Эдгээр нь маскны хэв маягийг вафель дээрх (эсвэл урд талын давхаргын хэв маяг) одоо байгаа загвартай уялдуулж, дараа нь тодорхой гэрлээр цацруулахыг хэлнэ. Гэрлийн энерги нь фоторезистийн гэрэлд мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг идэвхжүүлж, улмаар маскын загварыг фоторезист рүү шилжүүлдэг.
Зэрэгцүүлэх, өртөхөд ашигладаг төхөөрөмж нь фотолитографийн машин бөгөөд энэ нь бүхэл бүтэн нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн процесст хамгийн үнэтэй нэг технологийн тоног төхөөрөмж юм. Фотолитографийн машины техникийн түвшин нь үйлдвэрлэлийн бүх шугамын ахиц дэвшлийн түвшинг илэрхийлдэг.
Өртсөний дараах жигнэх нь: гүн хэт ягаан туяаны фоторезист болон ердийн i-line фоторезистээс өөр нөлөө үзүүлдэг богино хугацаанд жигнэх процессыг хэлнэ.
Гүн хэт ягаан туяаны фоторезистийн хувьд өртсөний дараах жигнэх нь фоторезистийн хамгаалалтын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг арилгаж, фоторезистийг хөгжүүлэгчд уусгах боломжийг олгодог тул өртөлтийн дараах жигнэх шаардлагатай;
Уламжлалт i-line фоторезистүүдийн хувьд өртсөний дараах жигнэх нь фоторезистийн наалдацыг сайжруулж, тогтсон долгионыг бууруулдаг (зогсоосон долгион нь фоторезистийн ирмэгийн морфологид сөрөг нөлөө үзүүлнэ).
(4)Хатуу киног хөгжүүлж байна: хөгжүүлэгчийг ашиглан фоторезистийн уусдаг хэсгийг (эерэг фоторезист) өртсөний дараа уусгаж, маскын загварыг фоторезистийн загвараар үнэн зөв харуулна.
Хөгжүүлэх үйл явцын гол үзүүлэлтүүд нь боловсруулах температур ба цаг хугацаа, хөгжүүлэгчийн тун ба концентраци, цэвэрлэгээ гэх мэт орно. Хөгжүүлэлтийн холбогдох параметрүүдийг тохируулснаар фоторезистийн ил болон ил задгай хэсгүүдийн уусалтын хурдны зөрүүг нэмэгдүүлэх боломжтой. хүссэн хөгжлийн үр нөлөөг олж авах.
Хатуужуулалтыг хатууруулах жигнэмэг гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь боловсруулсан фоторезистийн үлдсэн уусгагч, боловсруулагч, ус болон бусад шаардлагагүй үлдэгдэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг халааж, ууршуулж, фоторезистийн цахиурын субстрат болон наалдацыг сайжруулах үйл явц юм. фоторезистийн сийлбэрийн эсэргүүцэл.
Хатууруулах процессын температур нь янз бүрийн фоторезистүүд болон хатууруулах аргуудаас хамаарч өөр өөр байдаг. Үндсэн зарчим нь фоторезистийн загвар нь хэв гажилтгүй, фоторезистийг хангалттай хатуу болгох ёстой.
(5)Хөгжлийн хяналт: Энэ нь боловсруулсны дараа фоторезистийн хэв маягийн согогийг шалгах явдал юм. Ихэвчлэн зураг таних технологийг хөгжүүлсний дараа чипийн загварыг автоматаар сканнердаж, урьдчилан хадгалсан согоггүй стандарт загвартай харьцуулахад ашигладаг. Хэрэв ямар нэгэн ялгаа илэрвэл түүнийг гэмтэлтэй гэж үзнэ.
Хэрэв согогийн тоо нь тодорхой утгаас хэтэрсэн бол цахиурын ялтсыг боловсруулах туршилтанд тэнцээгүй гэж дүгнэж, зохих ёсоор устгаж эсвэл дахин боловсруулж болно.
Нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн процесст ихэнх процессууд эргэлт буцалтгүй байдаг бөгөөд фотолитографи нь дахин боловсруулж болох маш цөөхөн процессуудын нэг юм.
Гурван фото маск ба фоторезист материал
3.1 Фото маск
Фотолитографийн маск гэж нэрлэгддэг гэрэл зургийн маск нь нэгдсэн хэлхээний өрмөнцөр үйлдвэрлэх фотолитографийн процесст ашиглагддаг мастер юм.
Фотомаск үйлдвэрлэх үйл явц нь нэгдсэн хэлхээний дизайны инженерүүдийн зохион бүтээсэн өрөм үйлдвэрлэхэд шаардагдах анхны байршлын өгөгдлийг маскны өгөгдөл боловсруулах замаар лазер загвар үүсгэгч эсвэл электрон цацрагт өртөх төхөөрөмжөөр таних боломжтой мэдээллийн формат болгон хувиргах явдал юм. гэрэл мэдрэмтгий материалаар бүрсэн фото маск субстратын материал дээрх дээрх тоног төхөөрөмж; дараа нь субстратын материал дээр хэв маягийг засахын тулд боловсруулах, сийлбэрлэх зэрэг хэд хэдэн процессоор боловсруулагдана; эцэст нь шалгаж, засварлаж, цэвэрлэж, хальсангаар бүрхэж, маск бүтээгдэхүүн болгож, нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэгчид нийлүүлдэг.
3.2 Фоторезист
Фоторезист гэж нэрлэгддэг фоторесист нь гэрэл мэдрэмтгий материал юм. Түүний доторх гэрэл мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гэрлийн цацрагийн дор химийн өөрчлөлтөд орж, уусах хурдыг өөрчилнө. Үүний гол үүрэг нь маск дээрх хэв маягийг вафель гэх мэт субстрат руу шилжүүлэх явдал юм.
Фоторезистийн ажиллах зарчим: Нэгдүгээрт, фоторезистийг субстрат дээр бүрж, уусгагчийг зайлуулахын тулд урьдчилан шараад;
Хоёрдугаарт, маск нь гэрэлд өртөж, өртсөн хэсгийн гэрэл мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг химийн урвалд оруулдаг;
Дараа нь өртөлтийн дараах жигнэх ажлыг гүйцэтгэдэг;
Эцэст нь, фоторезистийг хөгжүүлснээр хэсэгчлэн уусдаг (эерэг фоторезистийн хувьд ил гарсан хэсэг нь уусдаг; сөрөг фоторезистийн хувьд ил гарсан хэсэг нь уусдаг), ингэснээр нэгдсэн хэлхээний загварыг маскаас субстрат руу шилжүүлдэг.
Фоторезистийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд голчлон хальс үүсгэгч давирхай, гэрэл мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсэг, ул мөрийн нэмэлт, уусгагч орно.
Тэдгээрийн дотор хальс үүсгэгч давирхайг механик шинж чанар, сийлбэрийн эсэргүүцлийг хангахад ашигладаг; гэрэл мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсэг нь гэрлийн дор химийн өөрчлөлтөд орж, уусах хурдыг өөрчилдөг;
Ул мөр нэмэлтүүд нь будагч бодис, зуурамтгай чанарыг сайжруулагч гэх мэтийг агуулдаг бөгөөд эдгээр нь фоторезистийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад ашиглагддаг; бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уусгаж, жигд холихын тулд уусгагчийг ашигладаг.
Одоогоор өргөн хэрэглэгдэж байгаа фоторезистүүдийг фотохимийн урвалын механизмын дагуу уламжлалт фоторезистист ба химийн аргаар олшруулсан фоторезист гэж хувааж болох ба мөн стандартын дагуу хэт ягаан туяа, гүн хэт ягаан туяа, хэт ягаан туяа, электрон цацраг, ион туяа, рентген туяа гэж ангилж болно. гэрэл мэдрэмтгий долгионы урт.
Фотолитографийн дөрвөн төхөөрөмж
Фотолитографийн технологи нь контакт/ойролцоо литографи, оптик проекцын литографи, алхам ба давталтын литографи, сканнерийн литографи, дүрэх литографи, EUV литографийн хөгжлийн процессыг туулсан.
4.1 Холбоо барих/ойролцоо литографийн машин
Контакт литографийн технологи 1960-аад онд гарч ирсэн бөгөөд 1970-аад онд өргөн хэрэглэгдэж байсан. Энэ нь жижиг хэмжээний нэгдсэн хэлхээний эрин үеийн гол литографийн арга байсан бөгөөд голчлон 5 μм-ээс их хэмжээтэй интеграл хэлхээг үйлдвэрлэхэд ашигладаг байв.
Контакт / ойрын литографийн машинд өрөмийг ихэвчлэн гараар удирддаг хэвтээ байрлал болон эргэдэг ажлын ширээн дээр байрлуулдаг. Оператор нь салангид талбайн микроскоп ашиглан маск болон вафельны байрлалыг нэгэн зэрэг ажиглаж, маск болон өрөмийг зэрэгцүүлэхийн тулд ажлын ширээний байрлалыг гараар удирддаг. Өргөст хальсан ба маскыг зэрэгцүүлсний дараа хоёрыг хооронд нь дарж, маск нь ваферийн гадаргуу дээрх фоторезисттэй шууд харьцах болно.
Микроскопын объектыг зайлуулсны дараа дарагдсан вафель ба маскыг өртөхийн тулд өртөх хүснэгт рүү шилжүүлнэ. Мөнгөн усны чийдэнгээс ялгарах гэрэл нь линзээр дамжин масктай зэрэгцэн хуваагддаг. Маск нь вафель дээрх фоторезистийн давхаргатай шууд харьцдаг тул маскны загвар нь өртсөний дараа 1: 1 харьцаатай фоторезистийн давхаргад шилжинэ.
Контакт литографийн төхөөрөмж нь хамгийн энгийн бөгөөд хэмнэлттэй оптик литографийн төхөөрөмж бөгөөд микрон бага хэмжээтэй график дүрслэлийг гаргаж чаддаг тул бага хэмжээний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, лабораторийн судалгаанд ашигладаг хэвээр байна. Томоохон хэмжээний нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлд маск ба вафель хоёрын хооронд шууд харьцахаас үүдэлтэй литографийн зардлыг нэмэгдүүлэхгүйн тулд ойрын литографийн технологийг нэвтрүүлсэн.
Ойролцоох литографийг 1970-аад онд жижиг хэмжээний нэгдсэн хэлхээний эрин болон дунд хэмжээний интеграл схемийн эхэн үед өргөн хэрэглэж байсан. Контакт литографаас ялгаатай нь ойрын литографийн маск нь вафель дээрх фоторезисттэй шууд харьцдаггүй, харин азотоор дүүргэсэн цоорхой үлддэг. Маск нь азот дээр хөвөх ба маск ба вафель хоорондын зайны хэмжээг азотын даралтаар тодорхойлно.
Ойролцоох литографийн үед вафель ба маск хоёрын хооронд шууд холбоо байхгүй тул литографийн явцад гарсан согогийг багасгаж, улмаар маскын алдагдлыг бууруулж, өрөмний гарцыг сайжруулдаг. Ойролцоох литографийн хувьд вафель ба маск хоёрын хоорондох зай нь ваферийг Фреснелийн дифракцийн бүсэд байрлуулдаг. Дифракц байгаа нь ойрын литографийн төхөөрөмжийн нарийвчлалыг цаашид сайжруулах боломжийг хязгаарладаг тул энэ технологи нь 3μm-ээс дээш хэмжээтэй функц бүхий нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэхэд тохиромжтой.
4.2 Stepper болон Repeater
Степпер нь жижиг микрон литографийн процессыг олноор үйлдвэрлэхэд түлхэц өгсөн өрссөн чулуун зургийн түүхэн дэх хамгийн чухал тоног төхөөрөмжийн нэг юм. Stepper нь 22мм × 22мм-ийн ердийн статик нөлөөллийн талбар ба 5:1 эсвэл 4:1-ийн багасгах харьцаатай оптик проекцын линзийг ашиглан маск дээрх хэв маягийг вафель руу шилжүүлдэг.
Алхам ба давталтын литографийн машин нь ерөнхийдөө өртөлтийн дэд систем, ажлын хэсгийн шатны дэд систем, маскын шатны дэд систем, фокус/тэгшлэх дэд систем, тэгшлэх дэд систем, үндсэн хүрээний дэд систем, өргүүр дамжуулах дэд систем, маск дамжуулах дэд системээс бүрдэнэ. , цахим дэд систем, програм хангамжийн дэд систем.
Алхам ба давталтын литографийн машины ердийн ажлын процесс нь дараах байдалтай байна:
Нэгдүгээрт, фоторезистээр бүрсэн өрөмийг вафер дамжуулах дэд системийг ашиглан ажлын хэсгийн хүснэгт рүү шилжүүлж, маск дамжуулах дэд системийг ашиглан ил гарах маскыг маскын хүснэгтэд шилжүүлнэ;
Дараа нь систем нь фокуслах/тэгшлэх дэд системийг ашиглан ажлын хэсгийн тайзан дээрх хавтан дээр олон цэгийн өндрийн хэмжилт хийж, ил гарах хавтангийн гадаргуугийн өндөр, налалтын өнцөг зэрэг мэдээллийг олж авдаг бөгөөд ингэснээр өртөх талбай нь өртөлтийн үйл явцын явцад проекцын зорилгын фокусын гүнд ялтсыг үргэлж хянах боломжтой;Дараа нь систем нь маск болон өрөмийг зэрэгцүүлэхийн тулд тэгшитгэх дэд системийг ашигладаг бөгөөд ингэснээр өртөх явцад маскны зураг болон вафель хэлбэрийн шилжүүлгийн байршлын нарийвчлал нь давхцах шаардлагад үргэлж нийцдэг.
Эцэст нь хээ дамжуулах функцийг хэрэгжүүлэхийн тулд бүхэл хавтангийн гадаргуугийн алхам ба өртөлтийг заасан замын дагуу гүйцэтгэнэ.
Дараагийн шатлагч болон сканнер литографийн машин нь дээрх үндсэн ажлын процесс дээр суурилж, алхам алхмаар → сканнерд өртөх → өртөх, анхаарлаа төвлөрүүлэх/тэгшүүлэх → зэрэгцүүлэх → хэмжилт (фокуслах/тэгшүүлэх → зэрэгцүүлэх) болон сканнердах хоёр үе шаттай загварт үзүүлэх нөлөөлөл юм. зэрэгцээ өртөх.
Алхам ба скан хийх литографийн машинтай харьцуулахад алхам ба давталттай литографийн машин нь маск болон өрөмийг синхрон урвуу сканнердах шаардлагагүй бөгөөд сканнердах маск хүснэгт болон синхрон сканнерын хяналтын систем шаарддаггүй. Тиймээс бүтэц нь харьцангуй энгийн, өртөг нь харьцангуй бага, найдвартай ажиллагаатай байдаг.
IC технологи 0.25μm-д орсны дараа шат дамжлагатай литографийн хэрэглээ нь өртөлтийн талбайн хэмжээ болон өртөлтийн жигд байдлыг сканнердахдаа шат ба скан литографийн давуу талуудаас шалтгаалан буурч эхэлсэн. Одоогийн байдлаар Nikon-аас гаргасан хамгийн сүүлийн үеийн алхам ба давталттай литографи нь алхам ба скан литографийнхтай адил статик өртөлтийн талбартай бөгөөд цагт 200 гаруй вафель боловсруулах боломжтой бөгөөд үйлдвэрлэлийн маш өндөр үр ашигтай. Энэ төрлийн литографийн машиныг одоогоор голчлон чухал бус IC давхаргыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
4.3 Stepper сканнер
1990-ээд оноос шатлалтай литографийн хэрэглээ эхэлсэн. Янз бүрийн өртөлтийн гэрлийн эх үүсвэрийг тохируулснаар алхам ба скан хийх технологи нь 365 нм, 248 нм, 193 нм шумбахаас эхлээд EUV литограф хүртэл янз бүрийн технологийн зангилааг дэмжих боломжтой. Алхам ба давталтын литографаас ялгаатай нь нэг талбарт өртөх алхам ба скан литографи нь динамик сканнерыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл маск хавтан нь вафельтай харьцуулахад сканнердах хөдөлгөөнийг синхроноор гүйцэтгэдэг; одоогийн талбайн өртөлт дууссаны дараа вафель нь ажлын хэсгийн шатанд зөөгдөж, дараагийн сканнердах талбайн байрлал руу шилжиж, дахин дахин өртөлт үргэлжлэх болно; бүх талбарыг бүхэлд нь ил гарах хүртэл алхам ба скан өртөлтийг олон удаа давтана.
Янз бүрийн төрлийн гэрлийн эх үүсвэрүүдийг (i-line, KrF, ArF гэх мэт) тохируулснаар stepper-сканнер нь хагас дамжуулагчийн урд талын процессын бараг бүх технологийн зангилааг дэмждэг. Ердийн цахиурт суурилсан CMOS процессууд нь 0.18μm зангилаанаас хойш их хэмжээгээр stepper-сканнеруудыг нэвтрүүлсэн; Одоогоор 7 нм-ээс доош процессын зангилаанд ашиглагдаж байгаа хэт ягаан туяаны (EUV) литографийн машинууд бас шатаар сканнердах аргыг ашигладаг. Хэсэгчилсэн дасан зохицох өөрчлөлтийн дараа stepper-сканнер нь MEMS, цахилгаан төхөөрөмж, RF төхөөрөмж зэрэг цахиурт суурилсан бус олон процессын судалгаа, боловсруулалт, үйлдвэрлэлийг дэмжих боломжтой.
Алхам ба скан проекцын литографийн машинуудын гол үйлдвэрлэгчид нь ASML (Нидерланд), Nikon (Япон), Canon (Япон), SMEE (Хятад) юм. ASML нь 2001 онд TWINSCAN цуврал литографийн машиныг эхлүүлсэн. Энэ нь хоёр үе шаттай системийн архитектурыг ашигладаг бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн гаралтын хурдыг үр дүнтэй сайжруулж, хамгийн өргөн хэрэглэгддэг дээд зэрэглэлийн литографийн машин болжээ.
4.4 Иммерсион литографи
Рэйлигийн томъёоноос харахад өртөх долгионы урт өөрчлөгдөөгүй үед дүрслэлийн нарийвчлалыг сайжруулах үр дүнтэй арга бол дүрслэлийн системийн тоон нүхийг нэмэгдүүлэх явдал юм. 45 нм ба түүнээс дээш нарийвчлалтай дүрслэлийн нарийвчлалын хувьд ArF хуурай өртөлтийн арга нь шаардлагад нийцэхээ больсон (учир нь энэ нь 65 нм-ийн зургийн хамгийн дээд нарийвчлалыг дэмждэг) тул дүрэх литографийн аргыг нэвтрүүлэх шаардлагатай. Уламжлалт литографийн технологид линз ба фоторезистийн хоорондох орчин нь агаар байдаг бол дүрэх литографийн технологи нь агаарын орчинг шингэнээр (ихэвчлэн 1.44 хугарлын илтгэгчтэй хэт цэвэр ус) орлуулдаг.
Үнэн хэрэгтээ дүрэх литографийн технологи нь гэрэл шингэний орчинд гэрэл өнгөрсний дараа гэрлийн эх үүсвэрийн долгионы уртыг богиносгож, нягтралыг сайжруулдаг бөгөөд богиносгох харьцаа нь шингэн орчны хугарлын илтгэгч юм. Иммерсион литографийн машин нь шат дамжлагатай литографийн нэг төрөл бөгөөд тоног төхөөрөмжийн системийн шийдэл нь өөрчлөгдөөгүй ч үүнтэй холбоотой гол технологи нэвтрүүлсэнтэй холбоотойгоор ArF шат дамжлага литографийн машины өөрчлөлт, өргөтгөл юм. усанд оруулах.
Усанд дүрэх литографийн давуу тал нь системийн тоон нүхний хэмжээ ихэссэнээр stepper-сканнер литографийн машины дүрсний нарийвчлал сайжирч, 45 нм-ээс доош дүрслэлийн нарийвчлалын процессын шаардлагыг хангаж чаддагт оршино.
Шингэн литографийн машин нь ArF гэрлийн эх үүсвэрийг ашигладаг хэвээр байгаа тул үйл явцын тасралтгүй байдлыг баталгаажуулж, гэрлийн эх үүсвэр, тоног төхөөрөмж, процессын R&D зардлыг хэмнэдэг. Үүний үндсэн дээр олон график, тооцооллын литографийн технологитой хослуулан 22 нм ба түүнээс доош процессын зангилаанд дүрэх литографийн машиныг ашиглаж болно. EUV литографийн машиныг албан ёсоор олноор үйлдвэрлэхээс өмнө усанд дүрэх литографийн машиныг өргөн ашиглаж байсан бөгөөд 7 нм зангилааны процессын шаардлагыг хангаж чаддаг байв. Гэсэн хэдий ч усанд дүрэх шингэнийг нэвтрүүлснээр тоног төхөөрөмжийн инженерийн хүндрэл ихээхэн нэмэгдсэн.
Үүний гол технологид шингэний шингэний нийлүүлэлт, нөхөн сэргээх технологи, шингэний шингэний талбайн засвар үйлчилгээний технологи, усанд дүрэх литографийн бохирдол, согогийг хянах технологи, хэт том тоон диафрагмын проекцын линзийг хөгжүүлэх, засварлах, дүрэлтийн нөхцөлд дүрсний чанарыг илрүүлэх технологи орно.
Одоогийн байдлаар арилжааны ArFi шатлалтай литографийн машинуудыг Голландын ASML болон Японы Nikon гэсэн хоёр компани нийлүүлж байна. Тэдгээрийн дотор нэг ASML NXT1980 Di-ийн үнэ 80 сая евро орчим байна.
4.4 Хэт ягаан туяаны литографийн машин
Фотолитографийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд эксимер гэрлийн эх үүсвэрийг ашигласны дараа өртөлтийн долгионы уртыг улам богиносгож, 10-14 нм долгионы урттай хэт ягаан туяаг цацрагийн гэрлийн эх үүсвэр болгон нэвтрүүлдэг. Хэт ягаан туяаны долгионы урт нь маш богино бөгөөд ашиглах боломжтой цацруулагч оптик систем нь ихэвчлэн Mo/Si эсвэл Mo/Be зэрэг олон давхаргат хальс цацруулагчаас бүрддэг.
Тэдгээрийн дотроос 13.0-13.5нм долгионы урттай Mo/Si олон давхаргат хальсны онолын хамгийн их тусгал 70% орчим, 11.1нм богино долгионы урттай Mo/Be олон давхаргат хальсны онолын хувьд 80% орчим байна. Хэдийгээр Mo/Be олон давхаргат хальс цацруулагчийн тусгал илүү өндөр боловч Be нь маш хортой тул EUV литографийн технологийг боловсруулахдаа ийм материалын судалгааг орхисон.Одоогийн EUV литографийн технологи нь Mo/Si олон давхаргат хальсыг ашигладаг бөгөөд түүний долгионы урт нь 13.5 нм байхаар тодорхойлогддог.
Хэт ягаан туяаны үндсэн эх үүсвэр нь лазераар үйлдвэрлэсэн плазм (LPP) технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь өндөр эрчимтэй лазерыг ашиглан халуун хайлмал Sn плазмыг өдөөдөг бөгөөд гэрэл ялгаруулдаг. Удаан хугацааны туршид гэрлийн эх үүсвэрийн хүч чадал, хүртээмж нь EUV литографийн машинуудын үр ашгийг хязгаарладаг саад бэрхшээл байсаар ирсэн. Мастер осцилляторын цахилгаан өсгөгч, урьдчилан таамаглах плазм (PP) технологи, газар дээрх цуглуулгын толин тусгал цэвэрлэх технологиор дамжуулан EUV гэрлийн эх үүсвэрийн хүч, тогтвортой байдлыг ихээхэн сайжруулсан.
EUV литографийн машин нь голчлон гэрлийн эх үүсвэр, гэрэлтүүлэг, объектив линз, ажлын хэсгийн үе шат, маскын үе шат, өргүүрийн тэгшилгээ, фокуслах/тэгшлэх, маск дамжуулах, өрмөнцөр дамжуулах, вакуум хүрээ зэрэг дэд системүүдээс бүрддэг. Олон давхаргат бүрсэн цацруулагчаас бүрдэх гэрэлтүүлгийн системээр дамжин өнгөрсний дараа хэт ягаан туяа цацруулагч маск дээр цацагдана. Маскаас туссан гэрэл нь хэд хэдэн цацруулагчаас бүрдэх оптик нийт ойлтын дүрслэлийн системд орж, эцэст нь маскны туссан дүрсийг вакуум орчинд өрлөгийн гадаргуу дээр тусгадаг.
EUV литографийн машины харагдац болон дүрслэх талбар нь нуман хэлбэртэй байдаг бөгөөд гаралтын хурдыг сайжруулахын тулд вафельд бүрэн өртөхөд хүрэхийн тулд алхам алхмаар сканнердах аргыг ашигладаг. ASML-ийн хамгийн дэвшилтэт NXE цуврал EUV литографийн машин нь 13.5 нм долгионы урттай гэрлийн цацрагийн эх үүсвэр, цацруулагч маск (6° ташуу тусгал), 6 толин тусгал бүтэцтэй 4 дахин багасгах тусгалын проекцын системийг (NA=0.33), 26 мм × 33 мм-ийн сканнердах талбар ба вакуум өртөх орчин.
Хэт ягаан туяаны гэрлийн эх үүсвэрийг ашигладаг EUV литографийн машинуудын нэг удаагийн нарийвчлалыг усанд дүрэх чулуулгийн машинтай харьцуулахад маш их сайжруулсан бөгөөд энэ нь олон фотолитографийн өндөр нарийвчлалтай график үүсгэхэд шаардагдах нарийн төвөгтэй процессоос үр дүнтэй зайлсхийх боломжтой юм. Одоогийн байдлаар 0.33 тоон диафрагм бүхий NXE 3400B литографийн машины нэг удаагийн нарийвчлал нь 13 нм, гаралтын хурд нь 125 ширхэг / цаг хүрч байна.
Цаашид Мурын хуулийг цаашид өргөжүүлэх хэрэгцээг хангахын тулд 0.5 тоон нүхтэй EUV литографийн машинууд нь 0.25 дахин/0.125 дахин тэгш бус томруулж, төвлөрсөн гэрлийн хаалт бүхий проекцийн объектив системийг нэвтрүүлэх бөгөөд сканнердах өртөлтийн талбайн хэмжээ 26м × 33 мм-ээс 26 мм × 16.5 мм болж багасч, нэг удаагийн өртөлтийн нарийвчлал нь 8 нм-ээс доош хүрэх боломжтой.
———————————————————————————————————————————————————————————————————— ———————————
Semicera хангах боломжтойбал чулуун хэсгүүд, зөөлөн/хатуу эсгий, цахиурын карбидын эд анги, CVD цахиурын карбидын эд анги, баSiC/TaC бүрсэн хэсгүүд30 хоногийн дотор хагас дамжуулагчийн бүрэн процессоор .
Хэрэв та дээрх хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүнийг сонирхож байгаа бол,анх удаа бидэнтэй холбоо барина уу.
Утас: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Шуудангийн цаг: 2024 оны 8-р сарын 31-ний хооронд