如何让光刻机快速升级
胡良
深圳市宏源清实业有限公司
摘要:由于光子(具有波粒二象性)会发生衍射,导致光束聚焦受到限制;这意味着,光刻机将受到光学衍射极限的限制。可让光子的波长进一步降低(频率增高),让光子具有完全相同的波长及相位,从而提高光源的质量。
关键词:光子,光刻机,芯片,辐射,光刻胶
作者:总工,高工,硕士,副董事长
1引言
由于光子(具有波粒二象性)会发生衍射,导致光束聚焦受到限制;这意味着,光刻机将受到光学衍射极限的限制。值得注意的是, 对于半导体产业来说,光刻机是最关键设备。
2光刻机的逻辑
半导体芯片的生产流程,分为 IC设计,IC 制造及IC封测。具体来说, IC设计是根据芯片的应用场景,采用相应的逻辑及规则,并制作相应的掩模。IC 制造是让掩模上的芯片电路图转移到硅片上;包括光刻,蚀刻,离子注入,薄膜沉积及研磨等。IC 封测是对芯片封装及性能测试。
而光刻又是半导体芯片生产的关键环节。其工艺原理是在硅片表面覆盖一层光刻胶(具有极高光敏感属性),用光子(高频属性)透过掩模辐射到硅片表面,从而让被光子辐照射到的光刻胶发生反应;再采用专用的溶剂洗去光刻胶, 达到电路图从掩模转移到硅片的目标。最后,对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀(干法刻蚀或湿法刻蚀),洗去剩余光刻胶, 就完成了半导体器件在硅片表面的构建。
3如何让光刻机快速升级
光刻机的组件包括,激光器,光束矫正器,辐射能量控制器,光束形状控制器及遮光器等。
光刻机的最小分辨率可表达为: R=k*(λ /NA),其中,
R ,可分辨的最小尺寸,量纲是,[L^(1)T^(0)];
k,工艺常数,量纲是,[L^(0)T^(0)];
λ ,光刻机所用光源的波长,量纲是,[L^(1)T^(0)];
NA,物镜数值孔径,量纲是,[L^(1)T^(0)]。
可见,提高光子频率(降低光子波长),改善材料及镜头等,才能将曝光尺寸降低。
而光源的改进又是关键,根据量子三维常数理论,h*C=Vp*C^(3),可让光子的波长进一步降低(频率增高);同时,让光子具有完全相同的波长及相位,从而提高光源的质量。
光子(量子)与背景空间(环境)构成一个整体(相互纠缠);因此,改变背景空间(环境)就能够同时改变光子的量子效应。