новости компании о Прорывы и вызовы ультрафиолетовой литографии в производстве полупроводников

Прорывы и вызовы ультрафиолетовой литографии в производстве полупроводников

  С непрерывным развитием технологии интегральных схем, стремление к меньшим размерам и сверхвысокому разрешению становится все более актуальным. Традиционные методы фотолитографии испытывают трудности в удовлетворении все более сложных задач миниатюризации, особенно в производстве полупроводников. Чтобы решить эти проблемы, 172-нм УФ-литография появилась как перспективная технология благодаря своему сверхвысокому разрешению. Эта технология сочетает в себе двойные преимущества множественных экспозиций и передовых масок, предлагая новое решение для проектирования интегральных схем и помогая двигаться к новой эре сверхвысокого разрешения.

  Ультрафиолетовая литография, ключевой этап в производстве полупроводников, основана на использовании ультрафиолетового света для точного проецирования рисунков схем на фоторезист, который затем создает желаемый рисунок посредством химических реакций. С ростом проблем миниатюризации традиционные технологии литографии 248 нм и 193 нм становятся все более неадекватными. Однако литография 172 нм с ее более короткой длиной волны и, как следствие, сверхвысоким разрешением стала идеальной альтернативой текущей технологии экстремальной ультрафиолетовой литографии (EUV). Ее ультрафиолетовая длина волны 172 нм обеспечивает более тонкую детализацию рисунка и дальнейшее уменьшение размера узла, тем самым значительно способствуя развитию технологии производства полупроводников. Технология литографии 172 нм использует более короткие длины волн для достижения более тонкой детализации рисунка, стимулируя технологический прогресс.

  Технология многократной экспозиции, ключевой подход к решению проблемы узкого места разрешения в фотолитографии, основана на повторном нанесении рисунка на одну и ту же область посредством нескольких экспозиций, тем самым улучшая как разрешение, так и точность рисунка. В области 172-нм УФ-литографии технология многократной экспозиции может быть реализована следующими методами.

  Многократное нанесение рисунка улучшает разрешение за счет выполнения нескольких проходов. Общие методы включают в себя вспомогательные элементы с разрешением ниже разрешения и двойное нанесение рисунка.
Вспомогательные элементы с разрешением ниже разрешения (SRAF): Вспомогательные элементы с разрешением ниже разрешения тонко разделяют рисунок дизайна на несколько зон экспозиции. Используя тщательно разработанные вспомогательные элементы, они эффективно преодолевают искажения рисунка, вызванные оптическими эффектами. Этот метод обеспечивает четкий и последовательный рисунок после каждой экспозиции.

  Фазосдвигающая маска (PSM): Точно регулируя фазу маски, изменяется волновой фронт проецируемого света, тем самым улучшая разрешение и уменьшая дифракционные эффекты. Во время процесса многократного нанесения рисунка PSM значительно уменьшает отклонение рисунка, вызванное когерентностью световой волны. Двойное нанесение рисунка (DP): Сложный рисунок разбивается на два независимых компонента и выполняется посредством двух экспозиций в разное время. Двойное нанесение рисунка значительно улучшает точность рисунка, ослабляя ограничения на разрешение литографии.

  Однако эта технологическая комбинация также сталкивается с рядом проблем. Сложность производства и высокие затраты являются основными проблемами.
Внедрение технологии многократного нанесения рисунка, несомненно, увеличивает сложность производства, требуя точного контроля каждого этапа, включая фоторезист, маску и источник света. Передовая технология масок также относительно дорога в производстве, требуя высокотехнологичного оборудования для производства масок и технической поддержки, что, несомненно, увеличивает общие производственные затраты.
  В заключение, интеграция 172-нм УФ-литографии с многократным нанесением рисунка и передовой технологией масок привела к прорыву в сверхвысоком разрешении в производстве полупроводников. Эта инновационная комбинация не только обеспечивает тонкость и разрешение рисунка, но и улучшает общую производительность и стабильность интегральных схем. Несмотря на текущие проблемы проектирования и производства, с непрерывным развитием технологий, у нас есть основания полагать, что применение этих передовых технологий будет активно продвигать полупроводниковую промышленность к меньшим размерам и более высокой плотности интеграции.