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微影技术 更新时间:2011-05-27 23:30

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微影技术(Lithography)是制造晶体管及它们之间的连结的关键技术,在半导体制程上较狭义之定义,一般是指以光子束经由图罩(Mask, Reticle)对晶圆(Wafer)上之阻剂照射;以电子束、离子束经由图罩、图规(Stencil)对阻剂照射;或不经由图罩、图规,对阻剂直接照射(直写),使阻剂产生极性变化、主链断链、主链交连等化学作用,经显影后将图罩、图规或直写之特定图案转移至晶圆。

微影技术的可用技术准则

  • 1.微影技术所要求的光源,可以用可见光(Visible)、近紫外光 (Near Ultra-Violet, NUV)、中紫外光(Mid UV, MUV)、深紫外光(Deep UV, DUV)、真空紫外光(Vacuum UV, VUV)、极短紫外光(Extreme UV, EUV)、X-光(X-Ray)等光源对阻剂进行照射;也可以用高能电子束(25 100 keV),低能电子束( 100 eV),镓离子(Ga+)聚焦离子束(10 100 keV)对阻剂进行照射。

    2.微影技术所要求的线幅宽度,随着半导体积体之积体层次的快速增加,也越来越小。 制造64百万位元(64 Megabit)动态随机存取记忆体(DRAM) 的设计准则(Design Rules)最小线幅宽度约为0.35微米;256百万位元约为 0.25微米;10亿位元(1 Gigabit)约为0.18微米;40亿位元(4 Gigabit)约为 0.15 0.13微米。

微影技术的反射膜及其研究

  • 微影技术里最常见的是抗反射膜和高反射膜,抗反射膜是为了增加产能与消除鬼影,高反射膜是针对光束的操纵目的。 不过目前世界上对于紫外光区镀膜技术,仅限于氟化物的了解,且都尚未成熟,未达到量产的技术,至于光学特性如吸收仍有很大的改善空间,使得光学元件的效益受到限制,再考虑光学元件的寿命以及耐久性,现有的技术更是面临很大的挑战,由于紫外光光学薄膜日显重要,现有的技术渐渐无法符合目前产业所须,所以研究开发新的镀膜方法是势在必行的。

微影技术的发展趋势

  • 微影技术之发展日新月异,虽然新机台、新材料、新制程不断如泉涌而出,但为因应电子元件未来日益趋向轻薄短小之需求,微影技术之改进亦面临愈来愈严苛之挑战,需要不断地提高解析度以制作更微小的特征尺寸,亦即在单位面积上有更高密度容纳更多的电晶体。 微影技术决定了元件之品质、良率与成本。 微影技术在半导体制程中实具有关键性之影响。 在可预见之未来,符合摩尔定理之可能性将愈趋微小。 国内微影制程研发人员在此方面大有可为。

微影技术的广义概念

  • 广义的微影技术则包含了一些后续制程,如离子布植、金属蒸镀,电浆蚀刻之用等。其主要是指利用一定波长的紫外线透过掩膜(mask)后照射在硅晶元上,将掩膜上的电路图像完整地复制到硅晶元上从而形成所需要的电路图形的过程。掩膜其实可以看作是内核电路的微缩“底片”,厂商事前先将一幅有着非常复杂的设计模型的原图缩小成极细微的蚀刻掩膜。未曝光的光阻剂经化学处理及烘烤而硬化,因此能保护阴影下的区域稍后的化学蚀刻。

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