光刻包括光复印和刻蚀工艺,德州仪器TI在光刻技术的原理下制造了光刻机

来源:时间: 2024-09-22新闻中心

光刻包括光复印和刻蚀工艺,德州仪器TI在光刻技术的原理下制造了光刻机

光复印工艺:经曝光系统将预制在掩模版上的器件或电路图形按所要求的位置,精确传递到预涂在晶片表面或介质层上的光致抗蚀剂薄层上,德州仪器TI刻蚀工艺:利用化学或物理方法,将抗蚀剂薄层未掩蔽的晶片表面或介质层除去,从而在晶片表面或介质层上获得与抗蚀剂薄层图形完全一致的图形。集成电路各功能层是立体重叠的,光刻工艺总是多次反复进行。例如,大规模集成电路要经过约10次光刻才能完成各层图形的全部传递,而光复印技术就是光刻机,而刻蚀工艺就是蚀刻机,在光刻技术的原理下,人们制造了光刻机,光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到晶圆上,不同光刻机的成像比例不同,有5:1,也有4:1。然后使用化学方法显影,得到刻在晶圆上的电路图(即芯片),一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片,线路图的层数越多,也需要更精密的曝光控制过程。现在先进的芯片有30多层,可以说光刻决定了半导体线路的精度,以及芯片功耗与性能,相关设备需要集成材料、光学、机电等领域最尖端的技术,最早的光刻机采用接触式光刻,即掩模贴在硅片上进行光刻,容易产生污染,且掩模寿命较短。德州仪器TI接近式光刻机对接触式光刻机进行了改良, 通过气垫在掩模和硅片间产生细小空隙,掩模与硅片不再直接接触,但受气垫影响,成像的精度不高,根据所使用的光源的改进以及双工作台、沉浸式光刻等新型光刻技术的创新与发展,光刻机经历了 5 代产品的发展,每次光源的改进都显著提升了升光刻机的工艺制程水平,以及生产的效率和良率。


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