Lær om litografisk bildebehandlingssystemer og optisk beleggsteknologi

0040-09963 PEDESTALL,150MM FLAT,IS,NI LIFT2,HVCEN

0021-02395 REV.B INNSERT RING,ALUMINIUM DxZ SACVD

 

Forskning og utvikling av high-end litografimaskin er et systematisk prosjekt som involverer kontinuerlig forbedring og gjennombrudd av alle aspekter av teknologi, som involverer utvikling av lavabsorpsjonstap kvartsmaterialer og tynnfilmmaterialer med høy renhet innen materialvitenskap, presisjonsoptisk prosessteknologi, belegningsteknologi, optisk integrert monteringsteknologi innen presisjonsoptikk, og nanopresisjonsforskyvningskontrollteknologi i presisjonsmaskineri. En av de mest sofistikerte maskinene i menneskehetens historie.

DeDutviklingHhistorien omLetografiMsmerte

Prosessflyten for produksjon av integrerte halvlederkretser er etablert ved fremstillingsmetoden for benketransistor utviklet av Fairchild, en kjent halvlederprodusent i USA: hele prosessen er å lage en maske i henhold til strukturen som må lages på silisiumet substrat, og deretter reduseres strukturen og utvikles på overflaten av silisiumplaten ved hjelp av metoden for fotoplatefremstilling, for å realisere overføringen av enhetsstrukturen fra masken til silisium wafer (fotolitografi).
Med utviklingen av halvlederintegrerte kretser blir størrelsen på halvlederenheter mindre og mindre, og antallet enheter som har plass på den endelige skala silisiumplaten øker, og kravene til linseoppløsningen til litografimaskinen øker også. .

Den kontinuerlige forbedringen av oppløsningen til litografimaskinen er nøkkelen til å fremme utviklingen av integrerte halvlederkretser i samsvar med Moores lov, så forskning og utvikling av litografimaskiner med høyere oppløsning har blitt den kontinuerlige jakten på alle leverandører av litografimaskiner. Litografi maskinoppløsning og driftsbølgelengde og numerisk blenderåpningsbestemmelse av systemet:

hvor k1 er prosessfaktoren, λ er eksponeringsbølgelengden, og NA er den numeriske blenderåpningen til objektivet. I henhold til formelen er reduksjon av eksponeringsbølgelengden til litografimaskinen en viktig måte å forbedre oppløsningen til litografimaskinen på.
Så langt har litografimaskiner gått gjennom totalt 5 generasjoner med produkter basert på eksponeringsbølgelengden til litografimaskinen. Blant dem bruker førstegenerasjons og andregenerasjons litografimaskiner henholdsvis 436nm G-linjer og 365nm I-linjer generert av kvikksølvlamper som litografiske lyskilder, som kan møte brikkeproduksjonen på 0.8μm til {{7 }}.35μm prosess. Disse to generasjonene med litografimaskiner bruker vanligvis kontakt/nærhetseksponeringsmetoden, som er enkel i struktur og billig i pris.
Generasjon 3 til 5 litografi bruker projeksjonslitografi for nøyaktig å skalere ned kretsdiagrammet på masken på en silisiumplate ved hjelp av projeksjonsavbildning. Projeksjonslitografimaskiner bruker vanligvis 4:1 eller 5:1 redusert bildeeksponering, og oppløsningen deres er relatert til den numeriske blenderåpningen og bølgelengden til linsen. Den femte generasjons litografimaskinen bruker EUV-lys som lyskilde, og prisen på en enkelt litografimaskin er så høy som 100 millioner amerikanske dollar.

Prosessen med 193nm tørr litografimaskin når 65nm, ved bruk av nedsenkingslitografimetoden, ved bruk av flytende H2O med høy brytningsindeks i stedet for luft som utgangsmedium, prosessen med 193nm litografimaskin kan økes til 22 nm, så 193nm litografimaskin vil være kjerneutstyr for high-end IC-behandling i dag og i lang tid i fremtiden.


Kjernestrukturen til 193nm litografimaskinen er vist i figuren, og belysningsmodusinnstillingssystemet og projeksjonsbildesystemet inneholdt i den inneholder henholdsvis mer enn 2 0 optiske linser, og ytelsen til antirefleksjonsbelegget seriøst påvirker den totale transmittansen til det optiske systemet til litografimaskinen, for eksempel, forutsatt at lysrefleksjon og absorpsjonstap for hver overflate er 0,5%, lysenergitapet forårsaket av speilrefleksjon og tynnfilmabsorpsjon av systemet kan nå 40%, så forbedring av ytelsen til linseanti-refleksjonsbelegget til litografimaskinen er en nøkkelteknologi i forsknings- og utviklingsprosessen for høy -presisjonslitografimaskin. Imidlertid presenterer 193nm litografibelegg noen unike tekniske vanskeligheter sammenlignet med konvensjonelle bildesystemer.

Bildeoptikk bruker et stort antall sfærisk optikk for å justere retningen på stråleutbredelsen. Ettersom systemet har høyere og høyere krav til bildekvalitet, vil refleksjon av lys på overflaten av elementet produsere en stor mengde strølys, noe som reduserer bildekvaliteten betydelig, slik at belegget av optiske filmer med ulike egenskaper på overflaten av linsen har blitt en teknisk måte å sikre ytelsen til høypresisjons bildesystemer.

Optisk beleggteknologi og klassifisering

De tre hovedmetodene for fysisk dampavsetning, kjemisk dampavsetning og væskeavsetning er for tiden de viktigste fremstillingsmetodene for tynnfilm, og hver type fremstillingsmetode kan deles inn.
Fysisk dampavsetninger en teknologi som bruker fysiske metoder for å fordampe materialer til gassformige atomer eller molekyler under vakuumforhold, og deretter avsette tynne filmer på overflaten av substratet.
Kjemisk dampavsetninger fremstilling av tynne filmer ved kjemiske reaksjoner på overflaten av underlag i høytemperaturmiljøer, som hovedsakelig brukes i halvlederintegrert elektronisk teknologi, for eksempel epitaksial avsetning av dielektriske filmer i integrerte kretser på silisiumsubstrater.
Flytende avsetninger en teknologi som bruker kjemiske metoder som løsningskjemisk reaksjon eller elektrokjemisk reaksjon for å avsette tynne filmer på overflaten av underlaget, som ikke krever et vakuummiljø og har enkelt utstyr, og dets bruksområder involverer elektroniske komponenter, overflatebelegg og dekorasjon.
Optiske tynne filmerfremstilles hovedsakelig ved hjelp av fysisk dampavsetningsmetode, og termisk fordampning, sputtering og ionepletteringsmetoder brukes ofte for tiden.
Termisk fordampning er den tidligste utviklet i fysiske dampavsetningsbelegg og har vært mye brukt.
Termisk fordampning utføres i et vakuum, i et vakuumkammer, når membranmaterialet varmes opp, vil atomene unnslippe fra overflaten og deretter kondensere på underlaget for å danne en tynn film, som er den enkle prosessen med termisk fordampning.
Vanlige termiske fordampningsmetoder inkluderer motstandsfordampning, elektronstrålefordampning og ionestråleassistert fordampning.
For fordampning av metaller med lave smeltepunkter som gull, sølv og aluminium, svovelselenider som sinksulfid og sinkselenid, og fluor som magnesiumfluorid og ytterbiumfluorid, brukes vanligvis resistiv termisk fordampning, fordi disse materialene har lav smeltepunkter og er lette å fordampe. Når du velger et fordampningskildemateriale, er det nødvendig å vurdere dets fuktbarhet med filmmaterialet og om det vil ha en kjemisk reaksjon med filmmaterialet. For fordampning av oksider som silisiumoksid og ildfaste metaller som wolfram, brukes vanligvis elektronstrålefordampning. Elektronstrålen bombarderer filmmaterialet direkte, som har høy energitetthet (opptil 10E9 W/cm2), som er en god måte å fordampe ildfaste metaller og høytsmeltende dielektriske materialer på.
Ionestråleassistert avsetning (IAD) er en assistert avsetningsmetode der ionekilden genererer ladede ioner i prosessen med resistiv fordampning eller elektronstrålefordampning av membranen, og de avsatte partiklene oppnår større kinetisk energi ved å kollidere med disse ladede ionene, og dermed endre prosessen med filmvekst. Bruken av ionestråleassistert avsetningsteknologi kan forbedre egenskapene til optiske filmer, forbedre krystalliniteten, retningsevnen, adhesjonsstyrken, kompaktheten og overflatemorfologien til tynne filmer.

Magnetron sputtering beleggteknologi

Magnetron-forstøvningsbelegg er en vakuumbeleggingsteknologi som bruker ladede ioner til å bombardere overflaten av målet slik at målatomene oppnår frastøtende energi og forlater overflaten av målet og til slutt avsettes på overflaten av substratet. Arbeidsprinsippet for magnetronsputtering er vist i diagrammet. Et negativt forspenningstrykk påføres magnetronkatodemålet slik at sputtergassen brytes ned og en glødeutladning oppstår. De forstøvningsgassioner (generelt Ar-ioner) generert under utladningsprosessen akselererer bombardementet av måloverflaten under påvirkning av et høyenergi-elektrisk felt i plasmakappelaget på overflaten av katodemålet. På den ene siden fører bombardementet av høyenergi-forstøvningsgassioner på måloverflaten til at noen atomer på overflaten av målet oppnår rekylenergi og løsner fra måloverflaten for å bli forstøvede atomer og til slutt avsettes på substratoverflaten. På den annen side sendes sekundærelektronene ut fra overflaten av målet og akselereres inn i glødutladningsplasmaområdet under påvirkning av kappelaget på katodemåloverflaten. De sekundære elektronene som kommer inn i plasmaregionen beveger seg under bindingsvirkningen av magnetfeltet til måloverflaten og kolliderer med de sputterende gassatomene for å ionisere dem, så sekundærelektronene er en viktig energikilde for magnetronutladning for å opprettholde seg selv.

Bindingseffekten av magnetfeltet på overflaten av målet på sekundærelektronene øker plasmakonsentrasjonen nær måloverflaten betydelig, noe som effektivt løser problemet med lav avsetningshastighet for vanlig diodesputtering. Derfor er bevegelsen av elektroner under den bindende virkningen av magnetfeltet til måloverflaten nøkkelen til å forstå prinsippet om magnetronsputtering. Figuren nedenfor viser fordelingen av elektriske og magnetiske felt nær den magnetronforstøvende måloverflaten.