半導體加工工藝,本質上就是一個在硅晶圓上,不斷曝光,蝕刻的過程。
而這個工藝的提升的過程,就是曝光時所用的底片圖案,不斷進行增密的一個過程。
在大家的傳統印象里,底片的增密,就是底片精度的提高過程。增密底片圖案,除了提高光刻機精度,就沒有別的辦法了嗎
在我們的日常生活當中,有個不恰當的例子,那就是套色印刷或者是彩色打印。
三色墨水,每個打印的精度都是相同的,但是三色重合打印,單色就變成了彩色
顏色的精度,就從單色的8位,上升到了256位
在2005年之后,由于工藝制程的提升,最小可分辨特征尺寸已經遠遠小于光源波長,利用duv光刻機已經無法一次刻蝕成型。
既然無法一次刻蝕成型,那就多刻蝕幾次,每一次刻蝕一部分,然后拼湊成最終圖案。
從每個部分圖形的加工過程來說,用的都是原有的加工方法和設備,但它可以實現更高精度的芯片加工。
它就是多重圖案化技術
多重圖案法就是將一個圖形,分離成兩個或者三個部分。每個部分按照通常的制程方法進行制作。整個圖形最后再合并形成最終的圖層。
按照這個理論,圖形精度簡直可以無限分割下去。
但實際上,這個方案也有它的局限。
光刻機,做到了極限,是因為光**長的緣故。
圖案分割,做到最后,也會有這個問題。
當光罩上圖形線寬尺寸接近光源波長時,衍射將會十分明顯。
光刻機內部光路對于光線的俘獲能力是有限的,如果沒有足夠的能量到達光刻膠上,光刻膠將無法充分反應,使得其尺寸和厚度不能達到要求。
在后續的顯影、刻蝕工藝中起不到應有的作用,導致工藝的失敗。