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光刻技术

光:用于将图案从掩模板转移到基板上的光
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光刻是芯片制造中的一种制模工艺。这个过程涉及到从光掩模到基板上。这主要是使用步进器和扫描仪完成的,它们配备了光学光源。其他形式的平版印刷包括直写电子束而且nanoimprint.还有几种下一代光刻(NGL)技术正在研发中,如极紫外线(EUV)多波束电子束而且定向自组装

随着摩尔定律将半导体技术路线图推向1微米以下,生产尖端芯片需要源源不断的新技术。对于该路线图的大部分,使能的工程解决方案位于处理端。例如,i-line的发展,然后是KrF和ArF光源,先进的抗化学物质等。

在我们继续缩小球场的同时,我们也在推动光刻k1(这表明了光刻工艺的难度)更低,我们目前只能使用193nm/1.35NA扫描仪。当k1下降到0.6以下时,扫描仪本身就无法再解析晶圆上的图像,必须开发新的EDA软件来弥补分辨率的损失。这个软件开始是基于规则的最优接近校正,随着我们沿着曲线继续,我们添加了基于模型的OPC、子分辨率辅助功能(SRAF)和类似的技术。

这扩大了光刻工具的使用范围,因为调整是在贴膜后(在掩模准备阶段)进行的,设计师不必知道它们。

在20nm时,k1下降到0.25以下,这就需要一种全新的技术,双重图案。这一趋势还在继续,14nm需要三倍制程或间隔辅助双制程(SADP)。事实上,即使最初的EUV扫描器能力达到11nm,我们可能仍然需要使用EUV对某些层进行双重图案处理。

与OPC的引入不同,OPC不需要设计师参与,双重图案解决方案将对设计人员施加新的布局、物理验证和调试要求。

考虑在每个节点上启用的解析能力的增加。对于90nm、65nm和28nm节点,大多数提高的分辨率都以新的扫描仪功能的形式出现。对于45和20nm节点,几乎所有提高的分辨率都来自基于软件的解决方案。一些软件和额外的工作正在“悄悄”进入设计。

这种制造要求向设计的迁移始于65nm工艺的一些建议活动,如建议的规则遵从性、光刻检查和关键区域分析(CAA)。在45nm时,需要进行一些光刻模拟检查。在20nm工艺中,需要双图案、光刻模拟和智能填充,并大力推广CMP模拟、CAA和推荐规则遵从性。

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