Dysgwch am Systemau Delweddu Lithograffeg a Thechnolegau Gorchuddio Optegol

0040-09963 PEDESTA, 150MM FFLAT,IS,NI LIFT2,HVCEN

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

 

Mae ymchwil a datblygu peiriant lithograffeg pen uchel yn brosiect systematig, sy'n cynnwys gwelliant parhaus a datblygiad pob agwedd ar dechnoleg, sy'n cynnwys datblygu deunyddiau cwarts colled amsugno isel a deunyddiau ffilm tenau purdeb uchel mewn gwyddor deunydd, cywirdeb optegol technoleg prosesu, technoleg cotio, technoleg cydosod integredig optegol ym maes opteg fanwl, a thechnoleg rheoli dadleoli nano-fanwl mewn peiriannau manwl. Un o'r peiriannau mwyaf soffistigedig yn hanes dynolryw.

Mae'rDdatblygiadHhanesLithograffegMachine

Mae llif proses gweithgynhyrchu cylched integredig lled-ddargludyddion yn cael ei sefydlu gan y dull paratoi o transistor countertop a ddatblygwyd gan Fairchild, gwneuthurwr lled-ddargludyddion enwog yn yr Unol Daleithiau: y broses gyfan yw gwneud mwgwd yn ôl y strwythur y mae angen ei wneud ar y silicon swbstrad, ac yna mae'r strwythur yn cael ei leihau a'i ddatblygu ar wyneb y wafer silicon trwy'r dull o wneud ffotoplate, er mwyn gwireddu trosglwyddiad strwythur y ddyfais o'r mwgwd i'r wafer silicon (ffotolithograffeg).
Gyda datblygiad cylchedau integredig lled-ddargludyddion, mae maint dyfeisiau lled-ddargludyddion yn mynd yn llai ac yn llai, ac mae nifer y dyfeisiau sy'n lletya ar yr wyneb wafferi silicon ar raddfa gyfyngedig yn cynyddu, ac mae'r gofynion ar gyfer datrysiad lens y peiriant lithograffeg hefyd yn cynyddu. .

Gwelliant parhaus datrysiad y peiriant lithograffeg yw'r allwedd i hyrwyddo datblygiad cylchedau integredig lled-ddargludyddion yn unol â chyfraith Moore, felly mae ymchwil a datblygu peiriannau lithograffeg datrysiad uwch wedi dod yn drywydd parhaus yr holl gyflenwyr peiriannau lithograffeg. Cydraniad peiriant lithograffeg a thonfedd gweithredu a phenderfyniad agorfa rifiadol y system:

lle k1 yw'r ffactor proses, λ yw'r donfedd amlygiad, a NA yw agorfa rifiadol yr amcan. Yn ôl y fformiwla, mae lleihau tonfedd datguddiad y peiriant lithograffeg yn ffordd bwysig o wella datrysiad y peiriant lithograffeg.
Hyd yn hyn, mae peiriannau lithograffeg wedi mynd trwy gyfanswm o 5 cenhedlaeth o gynhyrchion yn seiliedig ar donfedd amlygiad y peiriant lithograffeg. Yn eu plith, mae'r peiriannau lithograffeg cenhedlaeth gyntaf ac ail genhedlaeth yn defnyddio llinellau G 436nm a llinellau 365nm I a gynhyrchir gan lampau mercwri fel ffynonellau golau lithograffeg, yn y drefn honno, a all fodloni'r cynhyrchiad sglodion o 0.8μm i {{7). }}.35μm broses. Yn gyffredinol, mae'r ddwy genhedlaeth hyn o beiriannau lithograffeg yn defnyddio'r dull amlygiad cyswllt / agosrwydd, sy'n syml o ran strwythur ac yn rhad o ran pris.
Mae lithograffeg cenedlaethau 3 i 5 yn defnyddio lithograffi taflunio i raddfa gywir i lawr y diagram cylched ar y mwgwd i wafer silicon gan ddefnyddio delweddu taflunio. Mae peiriannau lithograffeg taflunio fel arfer yn defnyddio amlygiad delweddu llai 4:1 neu 5:1, ac mae eu cydraniad yn gysylltiedig ag agorfa rifiadol a thonfedd y lens. Mae'r peiriant lithograffeg pumed cenhedlaeth yn defnyddio golau EUV fel y ffynhonnell golau, ac mae pris peiriant lithograffeg sengl mor uchel â 100 miliwn o ddoleri'r UD.

Mae'r broses o beiriant lithograffeg sych 193nm yn cyrraedd 65nm, gan ddefnyddio'r dull lithograffeg trochi, gan ddefnyddio hylif mynegai plygiannol uchel H2O yn lle aer fel y cyfrwng ymadael, gellir cynyddu'r broses o beiriant lithograffeg 193nm i 22 nm, felly peiriant lithograffeg 193nm fydd y offer craidd prosesu IC pen uchel ar hyn o bryd ac am amser hir yn y dyfodol.


Dangosir strwythur craidd y peiriant lithograffeg 193nm yn y ffigur, ac mae'r system gosod modd goleuo a'r system delweddu taflunio a gynhwysir ynddo yn cynnwys mwy na 2 0 lensys optegol yn y drefn honno, a pherfformiad y cotio gwrth-fyfyrio o ddifrif yn effeithio ar drosglwyddiad cyffredinol system optegol y peiriant lithograffeg, er enghraifft, gan dybio bod adlewyrchiad golau a cholli amsugno pob arwyneb yn 0.5%, y golled ynni golau a achosir trwy adlewyrchiad specular ac amsugno ffilm tenau o'r system yn gallu cyrraedd 40%, felly mae gwella perfformiad cotio gwrth-fyfyrio lens y peiriant lithograffeg yn dechnoleg allweddol yn y broses ymchwil a datblygu o beiriant lithograffeg manwl uchel. Fodd bynnag, mae haenau lithograffeg 193nm yn cyflwyno rhai anawsterau technegol unigryw o gymharu â systemau delweddu confensiynol.

Mae opteg delweddu yn defnyddio nifer fawr o opteg sfferig i addasu cyfeiriad lluosogi trawst. Gan fod gan y system ofynion uwch ac uwch ar gyfer ansawdd delweddu, bydd adlewyrchiad golau ar wyneb yr elfen yn cynhyrchu llawer iawn o olau crwydr, sy'n lleihau'n sylweddol ansawdd delweddu, felly mae cotio ffilmiau optegol gyda gwahanol briodweddau ar yr wyneb. o'r lens wedi dod yn ffordd dechnegol i sicrhau perfformiad systemau delweddu manwl uchel.

Technoleg a Dosbarthiad Cotio Optegol

Ar hyn o bryd, y tri phrif ddull o ddyddodiad anwedd corfforol, dyddodiad anwedd cemegol a dyddodiad hylif yw'r prif ddulliau paratoi ffilm denau, a gellir isrannu pob math o ddull paratoi.
Dyddodiad anwedd corfforolyn dechnoleg sy'n defnyddio dulliau ffisegol i anweddu deunyddiau yn atomau nwyol neu moleciwlau o dan amodau gwactod, ac yna'n dyddodi ffilmiau tenau ar wyneb y swbstrad.
Dyddodiad anwedd cemegolyw paratoi ffilmiau tenau trwy adweithiau cemegol ar wyneb swbstradau mewn amgylcheddau tymheredd uchel, a ddefnyddir yn bennaf mewn technoleg electronig integredig lled-ddargludyddion, megis dyddodiad epitaxial o ffilmiau dielectrig mewn cylchedau integredig ar swbstradau silicon.
Dyddodiad hylifolyn dechnoleg sy'n defnyddio dulliau cemegol megis adwaith cemegol ateb neu adwaith electrocemegol i adneuo ffilmiau tenau ar wyneb y swbstrad, nad oes angen amgylchedd gwactod ac mae offer syml, ac mae ei gymwysiadau yn cynnwys cydrannau electronig, cotio wyneb ac addurno.
Ffilmiau tenau optegolyn cael eu paratoi'n bennaf gan ddull dyddodiad anwedd corfforol, a defnyddir dulliau anweddu thermol, sputtering a platio ïon yn aml ar hyn o bryd.
Anweddiad thermol yw'r cynharaf a ddatblygwyd mewn haenau dyddodiad anwedd corfforol ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth.
Mae anweddiad thermol yn cael ei wneud mewn gwactod, mewn siambr gwactod, pan fydd y deunydd bilen yn cael ei gynhesu, bydd ei atomau'n dianc o'r wyneb ac yna'n cyddwyso ar y swbstrad i ffurfio ffilm denau, sef y broses syml o anweddiad thermol.
Mae dulliau anweddu thermol a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys anweddiad gwrthiant, anweddiad trawst electron, ac anweddiad â chymorth pelydr ïon.
Ar gyfer anweddiad metelau â phwyntiau toddi isel fel aur, arian, ac alwminiwm, selenidau sylffwr fel sylffid sinc a selenid sinc, a fflworid fel fflworid magnesiwm a fflworid ytterbium, defnyddir anweddiad thermol gwrthiannol yn gyffredinol, oherwydd bod gan y deunyddiau hyn isel. ymdoddbwyntiau ac yn hawdd i'w anweddu. Wrth ddewis deunydd ffynhonnell anweddu, mae angen ystyried ei wlybedd gyda'r deunydd ffilm ac a fydd yn cael adwaith cemegol gyda'r deunydd ffilm. Ar gyfer anweddu ocsidau fel silicon ocsid a metelau anhydrin fel twngsten, defnyddir anweddiad trawst electron yn gyffredinol. Mae'r trawst electron yn peledu'r deunydd ffilm yn uniongyrchol, sydd â dwysedd egni uchel (hyd at 10E9 W / cm2), sy'n ffordd dda o anweddu metelau anhydrin a deunyddiau dielectrig sy'n toddi'n uchel.
Mae dyddodiad â chymorth pelydr ïon (IAD) yn ddull dyddodiad â chymorth lle mae ffynhonnell yr ïon yn cynhyrchu ïonau wedi'u gwefru yn y broses o anweddiad gwrthiannol neu anweddiad pelydr electron o'r bilen, ac mae'r gronynnau a adneuwyd yn cael mwy o egni cinetig trwy wrthdaro â'r ïonau gwefredig hyn, a thrwy hynny newid y broses o dwf ffilm. Gall defnyddio technoleg dyddodiad â chymorth pelydr ïon wella priodweddau ffilmiau optegol, gwella crisialu, cyfeiriadedd, cryfder adlyniad, crynoder a morffoleg wyneb ffilmiau tenau.

Technoleg cotio sputtering Magnetron

Mae cotio sputtering Magnetron yn dechnoleg cotio gwactod sy'n defnyddio ïonau wedi'u gwefru i beledu wyneb y targed fel bod yr atomau targed yn cael egni gwrthyrru ac yn gadael wyneb y targed ac yn cael eu dyddodi o'r diwedd ar wyneb y swbstrad. Dangosir egwyddor weithredol sputtering magnetron yn y diagram. Cymhwysir pwysedd rhagfarn negyddol i'r targed catod magnetron fel bod y nwy sbuttering yn cael ei ddadelfennu a bod gollyngiad glow yn digwydd. Mae'r ïonau nwy sputtering (ïonau Ar yn gyffredinol) a gynhyrchir yn ystod y broses ollwng yn cyflymu peledu'r arwyneb targed o dan weithred maes trydan ynni uchel yn yr haen gwain plasma ar wyneb y targed catod. Ar y naill law, mae peledu ïonau nwy sy'n chwistrellu ynni uchel ar yr wyneb targed yn achosi i rai atomau ar wyneb y targed gael egni recoil a datgysylltu o'r wyneb targed i ddod yn atomau sputtered ac yn olaf eu hadneuo ar wyneb y swbstrad. Ar y llaw arall, mae'r electronau eilaidd yn cael eu hallyrru o wyneb y targed a'u cyflymu i'r rhanbarth plasma rhyddhau glow o dan weithred haen gwain yr arwyneb targed catod. Mae'r electronau eilaidd sy'n mynd i mewn i'r rhanbarth plasma yn symud o dan weithred rwymo maes magnetig yr arwyneb targed ac yn gwrthdaro â'r atomau nwy sbuttering i'w ïoneiddio, felly mae'r electronau eilaidd yn ffynhonnell ynni bwysig ar gyfer rhyddhau magnetron i gynnal ei hun.

Mae effaith rhwymol y maes magnetig ar wyneb y targed ar yr electronau eilaidd yn cynyddu'n sylweddol y crynodiad plasma ger yr wyneb targed, sy'n effeithiol yn datrys y broblem o gyfradd dyddodiad isel o sputtering deuod cyffredin. Felly, symudiad electronau o dan weithred rhwymol maes magnetig yr arwyneb targed yw'r allwedd i ddeall egwyddor sputtering magnetron. Mae'r ffigur isod yn dangos dosbarthiad meysydd trydan a magnetig ger yr arwyneb targed sputtering magnetron.