對于半導體應用來說,什么是(光)光刻?
光刻是指通過選擇性曝光將芯片設計轉移到感光材料上。它是芯片制造過程的一部分,該過程類似于暗室攝影,但它們不是使用照片的底片,而是使用掩模或光罩將幾何圖案曝光到晶圓上,使用光線。與芯片幾何形狀相似的掩模被放置在預熱并涂有光刻膠的晶圓上方。極高強度的紫外線通過掩模向下照射到晶圓上。這會導致被掩模曝光的光刻膠區域發生化學變化。然后使用顯影劑溶解并洗去光刻膠的正片(最常見的)或負片區域。下一步是蝕刻過程,化學藥劑會去除光刻膠未保護區域的基材最上層。一旦不再需要光刻膠,就會用化學方法將其從基材上去除。
將二氧化硅沉積在預熱的晶圓的所有區域上,以覆蓋在清潔過程中可能被改變的任何晶圓部分。去除光刻膠頂部剩余的多余二氧化硅,此時芯片幾何形狀的第一層已完成。重復此過程以獲得盡可能多的不同幾何形狀層,以完成芯片的電路設計。最后,化學劑從晶圓上去除所有二氧化硅,使硅成為晶圓上唯一剩余的元素。
光刻技術的分辨率不斷提高,這使得應用越來越小的結構成為可能。這導致集成電路中晶體管的密度更高,從而可以用更小的元件實現更高的計算機處理能力。
顯然,光刻技術在摩爾定律的持續推進中發揮著關鍵作用。摩爾定律預期我們的創新速度是每兩年微芯片上的晶體管數量大約翻一番。因此,電子設備能夠變得更小、更強大、更便宜,從而推動整個行業的需求。
根據曝光所用的輻射,光刻方法可分為不同類型:
- 極紫外光刻(如上所述)
- 電子束光刻
- X射線光刻技術
- 離子束光刻
極紫外 (EUV) 光刻是本頁的重點,因為它利用了 圣柏林 提供的專用礦物絕緣加熱器
EUV 光刻技術對于半導體應用有哪些優點和缺點?
EUV 光刻技術可以生產更小的晶體管,從而提高集成電路中晶體管的密度。這符合計算機處理能力越來越強、元件越來越小的趨勢。這是推動整個行業需求的核心動力。目前,EUV 光刻技術被認為是電路生產的前沿技術,據說是未來微芯片發展的關鍵。
盡管 EUV 光刻技術為行業帶來了突破性的進展,但它也存在一些缺點和/或局限性:
- 價格:價格昂貴,不僅包括運營成本,還包括機械零部件的價格。
- 復雜性:這是一個高度復雜的過程,只有一家公司能夠生產這些機器。
- 精度:絕對精度至關重要,即使是鏡面上未被發現的小缺陷也可能導致數百萬芯片的浪費。
- 產量: EUV 的微芯片每小時產量低于其他方法,因此不太適合某些大批量生產應用
圣柏林 為半導體應用的光刻提供哪些加熱解決方案?
有多種方式可以加熱光刻工藝,其中最重要的和最廣泛使用的就是電阻加熱。這是 圣柏林 的專業領域,擁有一系列非常適合光刻的高品質礦物絕緣加熱元件。對整個晶圓區域進行均勻的溫度控制是實施的主要原因之一。
在圣柏林,我們擁有設計定制加熱系統的專業知識,該系統可應對光刻工藝中各個不同階段的挑戰。我們的任何 MI 加熱器(例如晶圓加熱器、微加熱器和熱跟蹤)均可定制,以滿足光刻工藝的特定條件。
真空焊接/釬焊
將我們的加熱元件集成到光刻工藝(以及沉積系統)中的一種常見方法是通過面板真空焊接/釬焊。真空焊接具有以下幾個優點:
- 所有部件的表面污染物均被清除,且無任何變色
- 整個產品加熱精度極高
- 均勻加熱可以很好地控制整個過程,有助于限制局部加熱引起的不良變形
- 可以將真空焊接與基材退火或硬化工藝相結合。
礦物絕緣加熱元件在光刻領域的優勢
- 我們的加熱器可確保高達 1000°C 的溫度
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圣柏林 的加熱元件專用礦物絕緣材料系列具有以下特點:
- 耐苛刻環境(真空、惰性氣體)
- 耐化學性
- 優異的介電耐久性
- 護套材料的定制保證了礦物絕緣能夠適應任何環境
- 加熱器熱段和冷段之間的無縫過渡
- 熱段和冷段直徑相等
- 由于冷端可防止過熱,因此終止非常簡單
- 可適應高功率密度
- 源、晶圓、目標或基板的熱量分布均勻
- 較大的彎曲半徑使加熱元件適合復雜的彎曲應用
- 為關鍵工藝提供高精度、精密加熱
- 可以實現更薄、更輕的設計
- 快速升溫
- 密封加熱元件可防止污染
- 熱電偶可以包含在設計中


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