Ismerje meg a litográfiai képalkotó rendszereket és az optikai bevonási technológiákat

0040-09963 TALÁLKOZÓ,150MM LAPOS,IS,NI LIFT2,HVCEN

0021-02395 REV.B INSERT RING, ALUMÍNIUM DxZ SACVD

 

A csúcskategóriás litográfiai gépek kutatása és fejlesztése egy szisztematikus projekt, amely magában foglalja a technológia minden aspektusának folyamatos fejlesztését és áttörését, beleértve az alacsony abszorpciós veszteségű kvarcanyagok és a nagy tisztaságú vékonyfilmes anyagok fejlesztését az anyagtudományban, precíziós optikai feldolgozási technológia, bevonattechnológia, optikai integrált összeszerelési technológia a precíziós optika területén és nano-precíziós elmozdulásszabályozási technológia a precíziós gépekben. Az emberiség történetének egyik legkifinomultabb gépe.

ADfejlődésétHtörténeteLitográfiaMAchine

A félvezető integrált áramkörök gyártási folyamatát a Fairchild, az Egyesült Államok híres félvezetőgyártója által kifejlesztett pulttranzisztorok előkészítési módszere határozza meg: a teljes folyamat a szilíciumra készítendő szerkezetnek megfelelő maszk készítése. hordozót, majd a szerkezetet redukálják és előhívják a szilícium lapka felületén fotolemez készítési módszerrel, hogy megvalósítsák az eszköz szerkezetének átvitelét a maszkról a szilícium ostyára. (fotolitográfia).
A félvezető integrált áramkörök fejlődésével egyre kisebb a félvezető eszközök mérete, nő a véges léptékű szilícium lapka felületén elhelyezkedő eszközök száma, valamint nőnek a litográfiai gép lencsefelbontásával szemben támasztott követelmények is. .

A litográfiai gép felbontásának folyamatos javítása a kulcsa a félvezető integrált áramkörök Moore-törvényének megfelelő fejlesztésének előmozdításának, így a nagyobb felbontású litográfiai gépek kutatása és fejlesztése minden litográfiai gép beszállítójának folyamatos törekvésévé vált. A litográfiai gép felbontása, valamint a rendszer működési hullámhosszának és numerikus apertúrájának meghatározása:

ahol k1 a folyamattényező, λ az expozíciós hullámhossz, és NA az objektív numerikus apertúrája. A képlet szerint a litográfiai gép expozíciós hullámhosszának csökkentése fontos módja a litográfiai gép felbontásának javításának.
A litográfiai gépek eddig összesen 5 termékgeneráción mentek keresztül a litográfiai gép expozíciós hullámhossza alapján. Ezek közül az első és a második generációs litográfiai gépek 436 nm-es G-vonalakat, illetve 365 nm-es I-vonalakat használnak, amelyeket higanylámpák generálnak litográfiai fényforrásként, amelyek megfelelnek a 0,8 μm-től {{7-ig terjedő chip-termelésnek. }}.35μm-es folyamat. A litográfiai gépek e két generációja általában a kontakt/közelség expozíciós módszert alkalmazza, amely egyszerű felépítésű és olcsó árú.
A 3–5. generációs litográfia vetítési litográfiát használ a maszk kapcsolási rajzának pontos méretezése érdekében egy szilícium lapkára vetítési képalkotás segítségével. A vetítős litográfiai gépek jellemzően 4:1 vagy 5:1 arányú csökkentett képi expozíciót használnak, felbontásuk pedig a lencse numerikus rekesznyílásához és hullámhosszához kapcsolódik. Az ötödik generációs litográfiai gép EUV fényt használ fényforrásként, és egyetlen litográfiai gép ára eléri a 100 millió dollárt.

A 193 nm-es száraz litográfiai gép folyamata eléri a 65 nm-t, merítő litográfiai módszerrel, levegő helyett magas törésmutatójú folyékony H2O-t használva kilépő közegként, a 193 nm-es litográfiai gép folyamata 22 nm-re növelhető, így a 193 nm-es litográfiai gép lesz a A csúcsminőségű IC-feldolgozás alapvető berendezései jelenleg és hosszú ideig a jövőben is.


A 193 nm-es litográfiai gép magszerkezete az ábrán látható, a benne található megvilágítási mód-beállító rendszer és vetítési képalkotó rendszer rendre több mint 20 optikai lencsét tartalmaz, a tükröződésgátló bevonat teljesítménye pedig komoly. befolyásolja a litográfiai gép optikai rendszerének általános áteresztőképességét, például feltételezve, hogy az egyes felületek fényvisszaverődése és abszorpciós vesztesége 0,5%, a fényvisszaverődés és a rendszer vékonyréteg-elnyelése által okozott fényenergia-veszteség elérheti a 40%-ot, így a litográfiai gép lencse tükröződésgátló bevonatának teljesítményének javítása kulcsfontosságú technológia a magas szintű kutatási és fejlesztési folyamatban. - precíziós litográfia gép. A 193 nm-es litográfiai bevonatok azonban néhány egyedi technikai nehézséget jelentenek a hagyományos képalkotó rendszerekhez képest.

A képalkotó optikák nagyszámú gömboptikát használnak a sugárterjedés irányának beállítására. Mivel a rendszer egyre magasabb követelményeket támaszt a képminőséggel szemben, a fény visszaverődése az elem felületén nagy mennyiségű szórt fényt fog produkálni, ami jelentősen rontja a képminőséget, így a különböző tulajdonságokkal rendelkező optikai filmek bevonása a felületen. A lencse a nagy pontosságú képalkotó rendszerek teljesítményének biztosításának technikai módjává vált.

Optikai bevonat technológia és osztályozás

A fizikai gőzleválasztás három fő módszere, a kémiai gőzleválasztás és a folyékony leválasztás jelenleg a fő vékonyréteg-előkészítési módszerek, és az előkészítési módszerek mindegyik típusa felosztható.
Fizikai gőzlerakódásegy olyan technológia, amely fizikai módszerekkel vákuumkörülmények között párologtatja el az anyagokat gáz halmazállapotú atomokká vagy molekulákká, majd vékony filmrétegeket von le a hordozó felületére.
Kémiai gőzlerakódásvékony filmek előállítása kémiai reakciókkal a hordozók felületén magas hőmérsékletű környezetben, amelyeket főként a félvezető integrált elektronikai technológiában használnak, mint például a dielektromos filmek epitaxiális felhordása integrált áramkörökben szilícium hordozókon.
Folyékony lerakódásegy olyan technológia, amely kémiai módszerekkel, például oldatkémiai reakcióval vagy elektrokémiai reakcióval vékony filmrétegeket visz fel a hordozó felületére, amely nem igényel vákuumkörnyezetet és egyszerű berendezéssel rendelkezik, alkalmazásai pedig elektronikus alkatrészeket, felületbevonatot és dekorációt foglalnak magukban.
Optikai vékony filmekfőként fizikai gőzfázisú leválasztásos módszerrel készülnek, és manapság gyakran alkalmazzák a termikus bepárlási, porlasztásos és ionos bevonási módszereket.
A hőpárologtatás a legkorábban kifejlesztett fizikai gőzleválasztásos bevonatok, és széles körben alkalmazták.
A termikus párologtatást vákuumban, vákuumkamrában hajtják végre, amikor a membrán anyagát felmelegítik, atomjai kiszabadulnak a felületről, majd az aljzaton kondenzálva vékony filmet képeznek, ami a termikus párologtatás egyszerű folyamata.
Az általánosan használt termikus bepárlási módszerek közé tartozik az ellenállásos elpárologtatás, az elektronsugaras elpárologtatás és az ionsugárral segített párologtatás.
Alacsony olvadáspontú fémek, például arany, ezüst és alumínium, kén-szelenidek, például cink-szulfid és cink-szelenid, valamint fluoridok, például magnézium-fluorid és itterbium-fluorid elpárologtatására általában rezisztív hőpárologtatást alkalmaznak, mivel ezek az anyagok alacsony. olvadáspontjuk, és könnyen elpárolognak. A párolgási forrásanyag kiválasztásakor figyelembe kell venni annak nedvesíthetőségét a filmanyaggal, és azt, hogy kémiai reakcióba lép-e a filmanyaggal. Oxidok, például szilícium-oxid és tűzálló fémek, például wolfram elpárologtatására általában elektronsugaras párologtatást alkalmaznak. Az elektronsugár közvetlenül bombázza a nagy energiasűrűségű filmanyagot (akár 10E9 W/cm2), ami jó módszer a tűzálló fémek és a magas olvadáspontú dielektromos anyagok elpárologtatására.
Az ionsugár-asszisztált leválasztás (IAD) egy támogatott leválasztási módszer, amelyben az ionforrás a membrán rezisztív párolgása vagy elektronsugaras párolgása során töltött ionokat hoz létre, és a lerakódott részecskék nagyobb mozgási energiához jutnak, ha ezekkel a töltött ionokkal ütköznek, ezáltal megváltozik a filmnövekedés folyamata. Az ionsugárral segített leválasztási technológia alkalmazása javíthatja az optikai filmek tulajdonságait, javíthatja a vékonyrétegek kristályosságát, irányultságát, adhéziós szilárdságát, tömörségét és felületi morfológiáját.

Magnetron porlasztó bevonat technológia

A Magnetron porlasztó bevonat egy vákuum bevonási technológia, amely töltött ionok segítségével bombázza a céltárgy felületét, így a célatomok taszító energiát kapnak, és elhagyják a céltárgy felületét, és végül lerakódnak a hordozó felületére. A magnetronporlasztás működési elvét az ábra mutatja. Negatív előfeszítési nyomást alkalmaznak a magnetron katód célpontjára, így a porlasztó gáz lebomlik és izzító kisülés lép fel. A kisülési folyamat során keletkező porlasztó gázionok (általában Ar ionok) felgyorsítják a célfelület bombázását nagy energiájú elektromos tér hatására a katód céltárgy felületén lévő plazmaköpeny rétegben. Egyrészt a nagyenergiájú porlasztó gázionok bombázása a célfelületen azt okozza, hogy a céltárgy felszínén lévő egyes atomok visszarúgási energiát kapnak, és a célfelületről leválva porlasztott atomokká válnak, és végül lerakódnak a hordozó felületére. Másrészt a másodlagos elektronok a céltárgy felületéről kibocsátódnak, és a katód célfelületének burkolórétegének hatására felgyorsulnak az izzítókisülési plazmatartományba. A plazmarégióba kerülő másodlagos elektronok a célfelület mágneses mezejének kötési hatására mozognak, és a porlasztó gázatomokkal ütközve ionizálják azokat, így a szekunder elektronok fontos energiaforrást jelentenek a magnetronkisülés önfenntartásához.

A mágneses mezőnek a céltárgy felületén a szekunder elektronokra gyakorolt ​​kötő hatása jelentősen megnöveli a plazmakoncentrációt a célfelület közelében, ami hatékonyan megoldja a közönséges diódaporlasztás alacsony lerakódási sebességének problémáját. Ezért az elektronok mozgása a célfelület mágneses mezőjének kötőhatása alatt a kulcs a magnetronporlasztás elvének megértéséhez. Az alábbi ábra az elektromos és mágneses mezők eloszlását mutatja a magnetron porlasztó célfelület közelében.