半导体🂋加🜔工工艺,本质上就是一个在硅晶圆上,不断曝光,蚀刻的过程。
而这个工艺🀝的提升的过程🖿😖,就是曝光时所用的底片图案♞,不断进行增密的一个过程。
在大家的传统印象里,底片💦🔈的增密,就是底片精度的提高过程。增密底片图案,除了🖇提🔒高光刻机精度,就没有别的办法了吗
在我们的日常生活当中,有个不恰当的例子,🕿🏔那就是套色印刷或者是彩色打印。
三🆛🐒⚽色墨水,每个打印的精度都是相同的,但是三色重合打印,单色就变成🍛🈯🁴了彩色🚟
颜色的精度,就从单色的🖿😖8位,上升到了256位
在2005年之后,由于工艺制程的提升,最小可分辨特征尺🚸寸已经远远小于光源波长,利用duv光刻机已经无法一次刻蚀成型。
既然无法一次刻蚀成型,那就多刻蚀几次,每一次刻蚀♞一部分,然后拼凑成最终图案。
从每个部分图形的加工过程来说,用的都是原有的加工方法和设备,但🙦🌩🁲它可以实🚟现⚌🐃☶更高精度的芯片加工。
它就是多重图案化技术
多重😙🁵图案法就是将一个图形,分离成两个或者三个部分♞。每个部分按照🙦🌩🁲通常的制程方法进行制作。整个图形最后再合并形成最终的图层。
按🆛🐒⚽照这个理论,图形精度简直可以无限分🔬🃫🚱割下去。
但实际上,这个方案也有它的局限。
光刻机,做到了极限,是因为🝪🎀光🙘**长的缘故。
图案分割,做到最后,也会有这个问题。
当光罩上图形线宽尺寸接近光源🙘波长时,衍射🕿🏔将会十分明显。
光刻机内部光路对于光线的俘获能力是有限的,如果没有足够的能量到达光刻胶上,光刻胶将无法充分反应,使得其尺寸和厚度不能达到要求。
在后续的显影、刻蚀工艺中💦🔈起不到应有的作用,导致工艺的失🚸败。
所以用这个方法,步进到7n,就做不下去了。因为从原理上就出现了问题。
7n之后,必须使用euv光刻机,那个对中国禁运的光🈁刻机,就是这个道理。
在这个阶段,它还不是个问题。阻碍晶圆工艺进步的主要原因,来自生产设备,工艺,而不是原🕷理。
任何事情都有利有弊。
这种技术的优点非常突出。那🝪🎀就是不需改🔬🃫🚱变现有设备,或者是做很少的改变,就可以达到提高晶圆工艺的要求。
但弊端也很突出。