当今世界能达到的最高精度的加工技术,德州仪器TI光刻机一步一步地突破极限

来源:时间: 2024-11-12新闻中心

当今世界能达到的最高精度的加工技术,德州仪器TI光刻机一步一步地突破极限

光刻机一步一步地突破极限,是当今世界能达到的最高精度的加工技术,也堪称人类技术史上的一大奇迹!EUV什么?回答这个问题之前我们先来看看光刻机的分辨率的问题,这个问题是整个光刻机技术发展史的核心,所谓分辨率就是光刻机的精密度,为了制造集成度更高的半导体芯片,更高分辨率的光刻机犹如人类雕琢更小物品时寻求的更小的刻刀,只有刻刀足够精密,雕刻品才能足够精致。分辨率由瑞利公式决定:R=K1λ/NA,R越小分辨率越大,其中K1为工艺因子,λ为光波长,NA为物镜的光学数值孔径,由此可知,有三条途径可以提高光学分辨率:一是降低K1值,二是提高数值孔径NA,三是降低光波长。我们来看看降低光波长的过程,早期芯片制程工艺的光刻机行业门槛并不高,采用汞灯产生的紫外光源(UV),光刻工艺精度在微米级别,到了上世纪90年代采用深紫外光源(DUV),光刻工艺节点已实现了由微米量级向纳米量级的转变,2005年ASML使用ArF准分子激光作为光源,实现了90nm的精度,而随着几年来EUV(极紫外光源)的开发和使用,德州仪器TI光刻技术科实现精度也突破至10nm以下。EUV光刻机就是以波长为10~14nm的极紫外光为光源的光刻设备。首先由激光器出光,光经过能量控制器后得到稳定的光源,再经过光束形状设置得到具有特定形状的偏振光,然后经过能量探测器监测,通过掩膜版后,光成为特定图形,在经过物镜照射到曝光台上,完成曝光。法国化学家柏德范将一种由重铬酸钾和蛋白构成的水溶液涂布覆盖在准备用于石印的整个石版表面,将其干燥后通过一张阴图片对版面进行曝光,然后用水冲洗版面,他发现没有见光部分的涂布液膜层全部被冲洗掉,石版表面再次完全裸露出来,而见光部分的涂布液膜层依然附着在石版上,形成了一幅与阴图片图案完全一样的影像,随后按照与上述石印相同的方法操作,油性墨水只附着在图案表面,非图案表面依然保持洁净。这种技术非常自然地被命名为Photomhography,即利用光化学方法制作印版的平印技术,标志着照相制版技术(Photomechanics) 的诞生。


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