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20🛍05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。