TA的每日心情 | 开心 2023-2-8 04:51 |
---|
签到天数: 1811 天 [LV.Master]无
|
本帖最后由 moletronic 于 2024-9-14 23:39 编辑 ) b- `$ J9 H5 r* z2 n
* o3 q7 l+ ^7 ~, K4 J2 t被老财迷点名了,又看到“28nm光刻机”这种让俺不爽的说法,俺就来稍微说几句。
' f2 ]7 J6 A$ |7 E) s& [/ l光刻机是个很复杂的体系。大约30年前吧,俺第一次看到光刻机,那时洋名叫Aligner,后来又有Stepper,Scanner。但这些是根据样品台的运动模式命名的,俺个人以为也不算是很好的命名方式。
5 S& x3 Q% U! M3 ~ r% G还是回到光刻机本身吧。顾名思义,光刻机就是在半导体生产中进行光刻的机器。现代的半导体工艺非常复杂,往往包含几十个跟光刻相关的子工序。每个子工序一般又会有以下几个步骤:
& _5 V: X& E, f7 B) k1 f6 K1. 表面清洗# s" w' y: V' {' v# M7 t* E
2. 预处理( k- I! m1 @$ m! q1 [+ t
3. 甩胶$ D$ H. F, u4 c/ P7 b
4. 曝光0 {) v7 W7 \& R4 P f, H# H8 G- W9 {
5. develop(显影?)
: U3 F1 R K/ z) y% K f8 s6. 刻蚀/离子注入5 Y. M0 t6 U7 F8 x0 _% k
7. 去胶8 a) ^# Z: ]: l" \, C9 ?8 @, o7 S) M3 ~
光刻机就是进行第四步的。半导体工业有XXnm节点,这个XXnm,在早期基本就是光刻机的分辨率决定的。光刻机是光学系统,而Ernst Abbe在1873年就给出了公式:
5 k9 S8 d3 b. D: P 0 t, g( p' X. o5 y# H
对于光刻机,公式演变为:
' X/ x3 r& T1 w4 B1 T, f % w! F1 G4 d `, c+ ]
这里面CD是最小尺寸,lamda是光波长,NA是数值孔径,K1是整个光刻系统的系数。如果想降低d,要么减小波长,K1,要么增大数值孔径。下面是用过的波长:
$ Q h0 \$ F: a1 E K* q4 q1. 436 nm (水银灯"g-line")
. Z" D# U) { s A0 H) g2. 405 nm (水银灯"h-line")
$ j7 m' ]; x. X- {! H' ?0 w" e3. 365 nm (水银灯"i-line")
6 ?" K/ J4 Y5 ]$ A& x h8 Z- w4. 248 nm (KrF激光)
3 ]9 W% }$ l: L0 _5. 193 nm (ArF激光)$ i6 l2 B* t j; L/ x( Z
6. 13.5 nm (EUV激光)% K) T. u2 N! z) `
工信部说的那两台机器应该就是用的248nm和193nm。早几年浦东拿出来吹牛的“90nm光刻机”就是用的193nm,现在变成65nm,估计是K1和NA优化了。在俺看来这个“90nm光刻机”和“65nm光刻机”是一个东西,区别估计是Camry LE和SE的区别吧。193nm可以一直用到7nm节点,台积当初就做到了。三星水平差一些,有两层上了EUV。牙膏厂的10nm(对应台积7nm)就是不想用EUV所以卡了6年搞不出来。& F3 a% b( D) B7 I( \
按照公式193nm对应的极限是90nm,但还能继续是因为有一些别的技术:: U* D& |! a4 s% H: R
1. 林本坚提出的浸水。就是在物镜和硅片间加水。这样折射率从空气的1变成水的1.44,相当于数值孔径变大1.44倍。$ R4 P$ b& ]7 E+ C6 |) S' m% V
2. 光学临近矫正(OPC)。早年的光刻遵循的是几何光学,不考虑衍射,掩膜上的形状和印出来的是一样的。OPC会考虑衍射效果,掩膜上形状和最终印出来的不一样,这样可以做出更小尺寸。) Z8 Z& e! S# u5 F: u
3. Double-Patterning。这个翻译为双重曝光其实不好。以前有double-exposure,那个是把前面工序变成1,2,3,4,4,5,6,7. 现在这个double-patterning要更复杂,简单说是1-7,1-7要做两次。这两次之间硅片会动,要回到原位,就有误差,就是那个套刻精度。
* i! T& j4 r# b2 k: f! ] ^4 Y4. FinFet/GAA,这个其实并没有实际减小尺寸,只是让有效尺寸变小了,所以节点数字变小。: B+ x7 e! z$ I& |! ?" E
& E5 O% v2 `& i, H( V m0 g
网上谣言说国内的浸水还在测试,希望能尽快成功吧。 |
评分
-
查看全部评分
|