新闻

新闻

News

极紫外光刻技术

点击量:344 日期:2023-09-08 编辑:硅时代

对于光刻机而言,最核心的技术就是光源,光刻机按光源技术进步次序可分为紫外光(UV)、深紫外光(DUV)、极紫外光(EUV)三大类。极紫外光刻 (Extreme Ultraviolet Lithography)技术即采用光源波长在极紫外波段范围的光刻技术。

工作原理

EUV系统主要由四部分构成:

(1)极端紫外光源(2)反射投影系统(3)光刻模板(mask)(4)能够用于极端紫外的光刻涂层(photo—resist)

EUV光刻原理如上图所示:光源采用气体喷射靶激光等离子体光源或同步辐射光工作气体为氙 e)气。利用激光能或电能轰击靶材料产生等离子体,等离子体发EUV辐射,EUV辐射经过由周期性多层薄膜反射镜组成的聚焦系统入射到反射掩模上.出的EUV光波再通过反射镜组成的投影系统,将反射掩模上的集成电路的几何图形成像到硅片上的光刻胶中,从而形成集成电路所需要的光刻图形。

产生极紫外光源的方法主要有激光致等离子体技术(LPP)和放电等离子体技术(DPP)两种。采用 EUV 进行光刻的主要难点是光学输出功率太低而影响产出率,EUV 光刻所需的光刻胶、掩模版、掩模版保护膜等技术难度均极大。所有的光学调制都需要通过镜像系统来实现,但是通常材料对极紫外短波的能量吸收率很高,使得无法制备传统的光学透视镜头来实现调制。为了使掩模版有效地反射波长为 13.5nm 的 EUV,需要在作为反射镜的石英掩模衬底上覆盖多达50层的 Mo/Si 薄膜。

此外,掩模版的缺陷的光学检测极为困难。通常,光学检测可以获得表面缺陷和相缺陷引起的所有转印缺陷,但是由于 EUV 的多层掩模结构,使得这些缺陷被埋在多层薄膜的下面。目前,光学方式 EUV 掩模检测技术仍处于萌芽阶段,所以光掩模检测和电子束光刻版检测仅停留在可用于 EUV 光刻技术的开发和实验阶段。

当前全球能够制造EUV光刻机的企业只有荷兰ASML一家企业,日本的佳能、尼康和中国上海微电子仅能制造DUV光刻机。荷兰ASML公司的EUV光刻机采用的是美国研发提供的13.5nm极紫外光源为工作波长的投影光刻技术,中国DUV光刻机使用的是波长193nm深紫外光源技术。

如果在7nm/5nm以下技术代仅使用浸没式光刻,大量图形层必须采用双重甚至多重曝光,这将导致光掩模版数量及光刻次数的成倍上升。如果采用 EUV 光刻技术,7nm 节点几乎所有的图形层都仅需单次曝光即可完成,可減少20层以上掩模版,以而减小工艺复杂度,降低生产成本,提高成品率,缩短产品研发周期。

由于193nm沉浸式工艺的延伸性非常强.同时EUV技术耗资巨大进展缓慢。EUV(极紫外线光刻技术)是下一代光刻技术(<32nm节点的光刻技术)。它是采用波长为13.4nm的软X射线进行光刻的技术。EUV光刻的基本设备方面仍需开展大量开发工作以达到适于量产的成熟水平。目前存在以下挑战:

(1)开发功率足够高的光源并使系统具有足够的透射率,以实现并保持高吞吐量。

(2)掩模技术的成熟。包括以足够的平面度和良率制造反射掩模衬底,反射掩模的光化学检测,以及因缺少掩模表面的保护膜而难以满足无缺陷操作要求。

(3)开发高灵敏度且具有低线边缘粗糙度(Line Edge Roughness,LER1的光刻胶。

  • 联系我们
  • 联系电话:0512-62996316
  • 传真地址:0512-62996316
  • 邮箱地址:sales@si-era.com
  • 公司地址:中国(江苏)自由贸易试验区苏州片区——苏州工业园区金鸡湖大道99号纳米城西北区09栋402室
  • 关注与分析
苏州硅时代电子科技有限公司 版权所有 Copyright 2020 备案号:苏ICP备20007361号-1 微特云办公系统 微纳制造 MEMS设计
一键拨号 一键导航