光刻是將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到涂有光致抗蝕劑（或稱(chēng)光刻膠）的硅片上，通過(guò)一系列生產(chǎn)步驟將硅片表面薄膜的特定部分除去的一種圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)。光刻技術(shù)是借用照相技術(shù)、平板印刷技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的半導(dǎo)體關(guān)鍵工藝技術(shù)。
通俗易懂的說(shuō)，集成電路制造，是要在幾平方厘米的面積上，成批的制造出數(shù)以?xún)|計(jì)的器件，而每個(gè)器件結(jié)構(gòu)的也相當(dāng)復(fù)雜，如圖1所示。打個(gè)比方，這個(gè)規(guī)模相當(dāng)于在一根頭發(fā)絲的橫截面積上制造幾十上百萬(wàn)個(gè)這樣的晶體管。有些類(lèi)似于印刷術(shù)或者照相的技術(shù)，首選需要一個(gè)模具，然后想辦法將模具上的圖形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到旋涂有光刻膠的基底上。然而由于要做的晶體管結(jié)構(gòu)相當(dāng)小，只有借用“無(wú)孔不入”的光來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能，這就是光刻技術(shù)，字面理解，就是用光來(lái)“雕刻”。
想象一下照相，物體反射的光線經(jīng)過(guò)鏡頭，投影在底片上，然后底片上的感光材料發(fā)生變化，從而將物體“轉(zhuǎn)移”到底片上，這是一個(gè)成像過(guò)程。光刻也類(lèi)似，如圖2所示，光源發(fā)出的光線照射在掩模版（前文說(shuō)的模具）上，出射的光線已經(jīng)攜帶了掩模版上的圖形信息。掩模版就是在透明的基底（石英）上繪制出需要制作的圖形結(jié)構(gòu)，有圖形的地方是透明的，沒(méi)有圖形的地方是遮光（金屬鉻）的，也可以反過(guò)來(lái)。攜帶掩模版圖形信息的光線照射在旋涂有感光材料（光刻膠）的基底上，這一過(guò)程稱(chēng)為曝光，受到照射的位置光刻膠性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，使其能夠溶于堿性或者酸性溶液，這一過(guò)程稱(chēng)為顯影。通過(guò)曝光和顯影，掩模版上的圖形就被轉(zhuǎn)移到了光刻膠上，然后經(jīng)過(guò)后續(xù)刻蝕或者薄膜淀積等工藝再將光刻膠上的圖形轉(zhuǎn)移到基底上。
根據(jù)曝光方式的不同，光刻機(jī)主要分為3種，接觸式，接近式以及投影式，如圖3所示。接觸式光刻機(jī)是最簡(jiǎn)單的光刻機(jī)，曝光時(shí)，掩模壓在涂有光刻膠的晶圓片上，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，分辨率高，沒(méi)有衍射效應(yīng)，缺點(diǎn)是掩模版與涂有光刻膠的晶圓片直接接觸，每次接觸都會(huì)在晶圓片和掩模版上產(chǎn)生缺陷，降低掩模版使用壽命，成品率低，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。接近式光刻機(jī)掩模版與光刻膠間隔10~50μm，所以缺陷大大減少，優(yōu)點(diǎn)是避免晶圓片與掩模直接接觸，缺陷少，缺點(diǎn)是分辨率下降，存在衍射效應(yīng)。而現(xiàn)今硅片光學(xué)曝光最主要的方法是投影式曝光，一般光學(xué)系統(tǒng)將掩模版上的圖像縮小4x或5x倍，聚焦并與硅片上已有的圖形對(duì)準(zhǔn)后曝光，每次曝光一小部分，曝完一個(gè)圖形后，硅片移動(dòng)到下一個(gè)曝光位置繼續(xù)對(duì)準(zhǔn)曝光，這種方法有接觸式的分辨率，但不產(chǎn)生缺陷。實(shí)際光刻機(jī)中的曝光系統(tǒng)復(fù)雜的多，如圖4所示。
上面簡(jiǎn)述了光刻工藝的流程，在實(shí)際工藝中，一個(gè)芯片的產(chǎn)生要經(jīng)歷幾十次光刻才能完成，有些結(jié)構(gòu)層甚至需要多次光刻才能形成。光刻是芯片制造的核心，是IC制造的最關(guān)鍵步驟，在主流的微電子制造過(guò)程中，光刻是最復(fù)雜、昂貴和關(guān)鍵的工藝，其成本約占整個(gè)硅片加工成本的三分之一甚至更多。
說(shuō)道芯片制造，不得不說(shuō)摩爾定律，摩爾定律是由英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾于1965年提出來(lái)的。其內(nèi)容為：集成電路上可容納的電晶體（晶體管）數(shù)目，約每隔24個(gè)月便會(huì)增加一倍；經(jīng)常被引用的“18個(gè)月”，是由英特爾首席執(zhí)行官大衛(wèi)·豪斯所說(shuō)：預(yù)計(jì)18個(gè)月會(huì)將芯片的性能提高一倍（即更多的晶體管使其更快）。
摩爾定律的推動(dòng)下，為了更高的新能，更低的功耗以及更低的成本，用于光刻的光源波長(zhǎng)從436nm（G線，汞燈），405nm（H線，汞燈），365nm（I線，汞燈），248nm（DUV，汞燈KrF準(zhǔn)分子激光），193nm（DUV，ArF），157nm（未使用），到目前最先進(jìn)的13.5nm（EUV）。157nm的光源并未實(shí)際使用，而是由193nm浸沒(méi)式光刻所替代（利用水的折射率大于空氣的原理，如圖5所示）。
之所以要不斷縮小波長(zhǎng)，就是要提高光刻分辨率，光刻分辨率，就是指能清晰分辨出硅片上相隔很近的特征圖形的能力，公式是R=kλ/NA，其中k代表工藝因子，λ表示波長(zhǎng)，NA表示曝光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑?？梢钥闯觯岣吖饪谭直媛?，需要減小光源波長(zhǎng)，或者增大數(shù)值孔徑。光刻機(jī)曝光波長(zhǎng)與透鏡數(shù)值孔徑發(fā)展趨勢(shì)如下表所示，193nm波長(zhǎng)干式光刻機(jī)的極限數(shù)值孔徑為0.93，之后采取浸沒(méi)式光刻，數(shù)值孔徑增加到1.35。分辨率高了，做的結(jié)構(gòu)體積就越小，性能和功耗自然就會(huì)改善，最重要的是，成本會(huì)更低（簡(jiǎn)單的理解，同樣大小的硅晶圓上，可以生產(chǎn)更多的芯片）
摩爾定律的驅(qū)使下，芯片器件尺寸不斷縮小，對(duì)工藝的要求越來(lái)越高，最大的瓶頸就是分辨率的提高，而光刻機(jī)的發(fā)展逐漸跟不上節(jié)奏了，更小波長(zhǎng)的光刻機(jī)難以制造，因此出現(xiàn)了一系列分辨率增強(qiáng)技術(shù)，例如離軸照明、多級(jí)光源，光學(xué)臨近效應(yīng)修正，移相掩模，光源掩模協(xié)同優(yōu)化，多重曝光，自對(duì)準(zhǔn)多重光刻技術(shù)等，這些技術(shù)的出現(xiàn)，將摩爾定律硬生生延續(xù)了下來(lái)，當(dāng)然，也有人在研究光刻技術(shù)的替代技術(shù)，例如納米壓印，DSA等。
上一篇：總額358億美元！2019上半年全球半導(dǎo)體行業(yè)并購(gòu)案大盤(pán)點(diǎn)
下一篇：京東方逆襲之路
推薦閱讀
史海拾趣
Component General Inc公司的創(chuàng)立，標(biāo)志著電子行業(yè)中一顆新星的升起。自XXXX年成立以來(lái)，公司始終致力于射頻/微波設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研發(fā)與生產(chǎn)。起初，公司只有幾名創(chuàng)始人和一些基礎(chǔ)的研發(fā)設(shè)備，但他們憑借著對(duì)技術(shù)的熱情和執(zhí)著，成功地開(kāi)發(fā)出了首款高功率電阻器，這為公司后續(xù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
Electrocube Inc公司的創(chuàng)始人在創(chuàng)立之初便面臨著重重挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)，電子行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。然而，創(chuàng)始人憑借對(duì)電子技術(shù)的深刻理解和敏銳的市場(chǎng)洞察力，成功開(kāi)發(fā)出了一款高性能、低成本的電容器產(chǎn)品。這款產(chǎn)品迅速獲得了市場(chǎng)的認(rèn)可，為公司贏得了第一桶金，也為后續(xù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
隨著數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，C-MEDIA公司敏銳地捕捉到文化傳媒市場(chǎng)的潛力。公司以法國(guó)主流電視臺(tái)為傳播平臺(tái)，積極與中國(guó)主流媒體展開(kāi)合作，成功開(kāi)創(chuàng)了海外華人經(jīng)營(yíng)國(guó)際文化傳媒的新模式。特別是在2014年，中國(guó)國(guó)務(wù)院新聞辦獨(dú)家授權(quán)C-MEDIA在歐洲播放中國(guó)影視數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)目，這一舉措極大地提升了公司在國(guó)際文化傳媒領(lǐng)域的影響力。
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，ARCOL公司意識(shí)到只有不斷創(chuàng)新才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。因此，公司加大了對(duì)研發(fā)的投入，積極引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，不斷推出創(chuàng)新性的產(chǎn)品。通過(guò)不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提升產(chǎn)品質(zhì)量，ARCOL的產(chǎn)品在市場(chǎng)上逐漸占據(jù)了領(lǐng)先地位。
在電子配件領(lǐng)域，Hama始終保持著對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的追求。公司不斷投入研發(fā)資源，推出了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度、高可靠性的檢測(cè)儀表產(chǎn)品，如激光測(cè)距儀、激光柜位計(jì)等，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、礦山、化工等行業(yè)。這些創(chuàng)新產(chǎn)品不僅滿足了客戶(hù)的多樣化需求，也提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，贏得了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。同時(shí)，Hama還積極拓展國(guó)際市場(chǎng)，產(chǎn)品出口到歐洲、美洲、亞洲等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，進(jìn)一步提升了其國(guó)際影響力。
為了滿足市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需求，達(dá)利凱普在大連市金普新區(qū)投資建設(shè)了高端電子元器件產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。該項(xiàng)目總用地面積4萬(wàn)平方米，總建筑面積5.6萬(wàn)平方米。項(xiàng)目建成后，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)射頻微波瓷介電容器30億只的產(chǎn)能規(guī)模，進(jìn)一步鞏固了公司在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。同時(shí)，該項(xiàng)目的實(shí)施也為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的活力。
|
ViewSonic（優(yōu)派）17"CRT顯示器的電源維修 今天閑來(lái)無(wú)事,遂把昨日一友人送來(lái)維修的ViewSonic（優(yōu)派）17"CRT顯示器打開(kāi).稍適清理灰塵,經(jīng)觀察未發(fā)現(xiàn)明顯燒損痕跡.通電測(cè)+300V電壓正常.開(kāi)關(guān)變壓器8端無(wú)電壓.開(kāi)關(guān)管D端無(wú)電壓.斷電,測(cè)量開(kāi)關(guān)管Q803-7N60A已經(jīng)損壞,沿線查找,發(fā)現(xiàn)限流電阻R818損壞 ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
針對(duì)智能電器的新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開(kāi)始醞釀 隨著智能電網(wǎng)計(jì)劃的穩(wěn)步推進(jìn)，大量智能電器進(jìn)入我們的日常生活只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。（請(qǐng)參見(jiàn)我在2009年6月份發(fā)表的一篇博客：智能電網(wǎng)促進(jìn)電器智能程度的不斷提高。）隨著智能電器的出現(xiàn)，針對(duì)這些電器的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在也開(kāi)始初露端倪。 所謂的“聯(lián)網(wǎng)電器” ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
|
小弟剛開(kāi)始學(xué)習(xí)，不明白為什么部署上去的程序關(guān)掉電源后怎么就不見(jiàn)呢。… 查看全部問(wèn)答∨ |
女生做硬件怎么樣？以后的發(fā)展如何？我知道這樣問(wèn)會(huì)挨板磚的…… 很糾結(jié)，同一家公司，實(shí)習(xí)走的是硬件招聘流程，也真的進(jìn)了硬件科室，但是科長(zhǎng)給安排一純軟件研發(fā)的項(xiàng)目做，然后講了很多女生做硬件不好找工作，做硬件 ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
|
在開(kāi)頭的1G里面寫(xiě)入redboot ，但是實(shí)際只用了176K。要在這個(gè)空間里面寫(xiě)入硬件id之類(lèi)的。請(qǐng)問(wèn)要怎么做呢？ 寫(xiě)一個(gè)字符驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)操作嗎？flash的具體地址不會(huì)。。。菜鳥(niǎo)請(qǐng)教。。。多謝… 查看全部問(wèn)答∨ |
3路LVDS轉(zhuǎn)CVBS信號(hào)輸出，怎么字體很模糊？有什么辦法改善嗎？ 剛剛設(shè)計(jì)了一塊板子，是3路LVDS轉(zhuǎn)RGB666再轉(zhuǎn)CVBS輸出，但是輸出的字體很模糊。。 不知道怎么可以改善下？？… 查看全部問(wèn)答∨ |
|
------------------------------------------------------ 嵌入式篇 ------------------------------------------------------ Raspberry Pi 雜志《MagPi》1期 https://downl ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
如何使用MPC5605 II-C模塊驅(qū)動(dòng) 使用MPC5605單片機(jī)，有使用這款單片機(jī)的II-C模塊的嗎，能否提供驅(qū)動(dòng)源代碼。與FM31256進(jìn)行II-C通訊，讀寫(xiě)外部EE?！? 查看全部問(wèn)答∨ |
|
工程師十年總結(jié)：LED設(shè)計(jì)經(jīng)典問(wèn)題解答 【轉(zhuǎn)】 通過(guò)十多年對(duì)LED設(shè)計(jì)的潛心研究和學(xué)習(xí)。本人收集了LED應(yīng)用設(shè)計(jì)中一些經(jīng)典性的基礎(chǔ)問(wèn)題分享給大家。 其中涉及到內(nèi)容有單個(gè)LED的流明效率與用LED 作光源構(gòu)成的燈具的流明效率異同分析，LED的結(jié)溫原理及結(jié)溫升高會(huì)對(duì)LED產(chǎn)生的影響問(wèn)題，靜電 ...… 查看全部問(wèn)答∨ |
直線行程10-15cm的驅(qū)動(dòng)電機(jī)這是說(shuō)電機(jī)是直線電機(jī)還是誰(shuí)普通電機(jī)，有沒(méi)有人有什么想法？為什么要規(guī)定行程，我們的電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)的，這個(gè)確實(shí)直線行程。 … 查看全部問(wèn)答∨ |
- 意法半導(dǎo)體公布2025年第二季度財(cái)報(bào)和電話會(huì)議時(shí)間安排2025年7月4日，中國(guó) – 服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體 (STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱(chēng)ST；) 將在2025年7月24 ...
- 從設(shè)計(jì)概念到 FPGA 原型僅需數(shù)分鐘，印度 InCore 完成 SoC Generator 平臺(tái)硅驗(yàn)證7 月 4 日消息，印度 Fabless 半導(dǎo)體初創(chuàng)企業(yè) InCore 宣布，由其 SoCGenerator 平臺(tái)生成的測(cè)試芯片成功進(jìn)行了硅驗(yàn)證：以臺(tái)積電 4 ...
- 消息稱(chēng)因難尋客戶(hù)，三星推遲美國(guó)芯片工廠的完工時(shí)間7 月 3 日消息，據(jù)《日經(jīng)亞洲》報(bào)道，知情人士透露，韓國(guó)芯片制造商三星電子正在推遲其位于美國(guó)得克薩斯州的半導(dǎo)體工廠的完工時(shí)間，因?yàn)? ...
- Teledyne收購(gòu)Littelfuse旗下Maretron資產(chǎn)Teledyne Technologies Incorporated ( TDY )（簡(jiǎn)稱(chēng)“Teledyne”）今日宣布收購(gòu)Littelfuse, Inc ( LFUS )旗下Maretron的資產(chǎn)，包 ...
- 英飛凌大中華區(qū) 2025 生態(tài)創(chuàng)新峰會(huì)，究竟探討了哪些創(chuàng)新與生態(tài)合作？日前，英飛凌在上海舉辦了 2025 大中華區(qū)生態(tài)創(chuàng)新峰會(huì)（OktoberTech）。1400 多位半導(dǎo)體及相關(guān)行業(yè)的意見(jiàn)領(lǐng)袖、專(zhuān)家、客戶(hù)及合作伙伴， ...
- 新思科技關(guān)于美國(guó)解除近期對(duì)華出口限制的聲明
- 美國(guó)微芯科技公司宣布史蒂夫·桑吉將繼續(xù)擔(dān)任首席執(zhí)行官兼總裁
- 臺(tái)積電計(jì)劃兩年后停止氮化鎵晶圓生產(chǎn)，納微轉(zhuǎn)投力積電
- 美國(guó)EDA恢復(fù)供應(yīng)？
SY10EPT20VKGTR- 上汽大眾：汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)安全漏洞防護(hù)
- 恩智浦推出全新電池控制IC系列 助力新能源解決方案發(fā)展
- 全球首條GWh級(jí)新型固態(tài)電池生產(chǎn)線樣件下線
- 總投資455億元！三大動(dòng)力電池項(xiàng)目齊刷進(jìn)度條
- 現(xiàn)代汽車(chē)韓國(guó)建氫燃料電池廠，2028年投產(chǎn)
- 6月融資一覽：智能汽車(chē)芯片、第三代半導(dǎo)體、機(jī)器人成資本焦點(diǎn)
- 艙駕一體“點(diǎn)燃”新戰(zhàn)事
- 汽車(chē)智能化2.0引爆「萬(wàn)億蛋糕」，誰(shuí)在改寫(xiě)游戲規(guī)則？
- 2025研華智能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)伙伴峰會(huì)成功舉辦
- 意法半導(dǎo)體公布2025年第二季度財(cái)報(bào)和電話會(huì)議時(shí)間安排
- 2016 TI嵌入式產(chǎn)品研討會(huì)全網(wǎng)首映，下載有好禮！
- 答題贏好禮|以人為本、生命無(wú)價(jià) ADI 樓宇煙霧探測(cè)技術(shù)
- 有獎(jiǎng)直播|魏德米勒 OMNIMATE® 聯(lián)接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展
- 激情競(jìng)賽日--看誰(shuí)最給力！
- 2025 英飛凌消費(fèi)、計(jì)算與通訊創(chuàng)新大會(huì)（北京站）重磅來(lái)襲！
- 最熱8月，帶著你的原創(chuàng)一起High!
- 力源&安森美有獎(jiǎng)直播：RSL15 - 安森美更高效更智能更安全的 BLE 5.2 藍(lán)牙芯片
- 直播已結(jié)束｜富士通鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器無(wú)加密算法真贗驗(yàn)證解決方案
- 臺(tái)達(dá)出席2018中國(guó)國(guó)際機(jī)器人展 分享多種機(jī)器人解決方案
- AI 芯片行業(yè)的真相究竟是什么？
- 韓國(guó)雖成為存儲(chǔ)器漲價(jià)受益者，但過(guò)度依賴(lài)也有危機(jī)
- CIROS 2018啟幕 MYNTAI小覓智能雙目新品來(lái)襲
- 中興通訊內(nèi)部人士：暫時(shí)部分解禁主要針對(duì)運(yùn)維和售后
- 英特爾芯片出包 企業(yè)善后頭痛
- 8/32位元MCU分頭進(jìn)擊16位元MCU市場(chǎng)逐漸萎縮
- 世界首塊彈性電池問(wèn)世
- 存儲(chǔ)器市場(chǎng)火熱 帶動(dòng)行業(yè)巨頭霸占半數(shù)半導(dǎo)體營(yíng)收Top10
- 博通擬并高通沖擊臺(tái)廠牽動(dòng)美陸產(chǎn)業(yè)發(fā)展
- 東莞求職
- 串口調(diào)試助手測(cè)試GSM TC35 模塊的發(fā)短信失敗
- C#上位機(jī)學(xué)習(xí)資料
- 畢設(shè)沒(méi)頭緒！求幫忙??！利用CC2430節(jié)點(diǎn)，編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)信道噪聲監(jiān)控和信道切換。
- 單片機(jī)基礎(chǔ)：鍵盤(pán)接口原理詳解
- 關(guān)于使用U盤(pán)下載Image的問(wèn)題
- Buck電路電流沖擊
- 請(qǐng)問(wèn)有C/S架構(gòu)的硬件設(shè)備嗎
- 在應(yīng)用程序中更改啟動(dòng)選項(xiàng)
- MAXIM工程師推薦的幾款芯片，大家可以參考
京公網(wǎng)安備 11010802033920號(hào)