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中科院中紫外光刻设备研制成功,国产光刻机有望突破

半导体行业观察  · 公众号  · 半导体  · 2017-04-14 08:39

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然后X光光刻转变成一种叫做软性X光,或者称作EUV的技术。通过使用多层的镜子,让这个技术变得更实际。于是从上世纪80年代开始,业界就投入到了EUV光刻的研发,但直到21世纪出,这个技术才取得了业界认可的突破性进展。也就是在那时,芯片制造商表示,传统光刻将会在65nm或者45nm的时候遇到障碍,由此亟需下一代的光刻技术,去缩小晶体管的规模,延续摩尔定律。

多年以后,EUV已经成为下一代光刻技术中的佼佼者,其他的竞争技术,如自组装技术、电子束直写和纳米打印技术都现实不见了。

业界指望下一代光刻技术能给业界带来新的颠覆,但从目前的状况看来,似乎还没准备好。

传统的光刻技术开始逐渐违背物理定律了,但无奈地还得充当Fab的主流技术。现在应用在Fab的先进光刻技术,就只有193nm沉浸式光刻,但也只能在晶圆上打印一下细小的功能部件,并不能大规模应用。

按理说,193nm光刻在80nm的时候就会碰到瓶颈。但芯片制造商通过应用分辨率增强技术(RETs),将193nm光刻技术应用在远低于这个波长的场景。

有了RETs,光刻机在28nm的时候只需要一次的光刻曝光就可以实现了。但到了22nm/20nm,单次曝光有时候就不能给临界层提供足够的分辨率。芯片制造商就通过多重pattern的方式解决问题。这也就是增加了一个简单的两步流程。

应用材料的VP Uday Mitra表示,现在的pattern也就需要两个基本的操作。第一步就是line/space;第二步是cut。

第一步就是光刻机在设备上刻下很小的线。Mitra还表示,现在的公司都在使用line/space,之后还会继续使用基于spacer的SADP和SAQP多重pattern技术。

这当中的主要的挑战就是刻这些细线图案。为了达到目标,芯片制造商只好使用双重pattern技术。在这个步骤里会需要两次光刻和刻蚀步骤去确定一个单层。这就是我们声称的LELE技术。

使用这种双重pattern技术,可以节省30%的pitch,而三重pattern则需要三次曝光,也就是需要三次刻蚀步骤(LELELE),当然,SADP和SAQP也可以在刻的时候应用上。







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