在半导体技术中lithography 是什么意思,怎么翻译

在半导体技术中lithography 是什么意思,怎么翻译,第1张

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解析:

lithography是一种平板印刷技术,在平面光波回路的制作中一直发挥着重要的作用。具体过程如下:

首先在二氧化硅为主要成分的芯层材料上面,淀积一层光刻胶;

使用掩模版对光刻胶曝光固化,并在光刻胶层上形成固化的与掩模板完全对应的几何图形;

对光刻胶上图形显影,与掩模对应的光刻胶图形可以使芯层材料抵抗刻蚀过程;

使用等离子交互技术,将二氧化硅刻蚀成与光刻胶图形对应的芯层形状;

光刻胶层剥离;

最后在已经形成的芯层图形上面淀积上包层。



使用lithography方法几乎可以在芯层材料上形成各种几何图形,图形的精细度取决于曝光系统的光源波长,现有UV、DUV、e-beam、x-ray、nano-imprint几种曝光方式。

区别在于工艺研发不同。

etch意思是干法刻蚀,lithography,litho,photo都指光刻。etch只负责etch工艺研发,litho只负责litho工艺研发。工艺部门最好的是litho第二是etch。

一般半导体研发中litho在前,etch在后。litho曝光完成对图案的传递后,再利用etch蚀刻技术把图案转移到光刻胶下面的film中。

半导体产业持续朝先进制程迈进,不断追求精密细小的极限挑战,以延续摩尔定律。为此,台湾地区台湾大学、台积电、美国麻省理工学院(MIT),联合研究发现二维材料结合半金属铋(Bi)能达到极低的电阻,接近量子极限,有助于实现半导体1纳米以下的艰巨挑战;且这项研究已于「自然期刊(Nature)」公开发表。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03472-9

目前硅基半导体主流制程,已进展至5纳米及3纳米节点,芯片单位面积能容纳的晶体管数目,也将逼近半导体主流材料「硅」的物理极限,芯片性能无法再逐年显著提升。

因此,随着硅基半导体已逼近物理极限时,全球科学界都在积极寻找其他的可能材料;而一直以来科学界都对二维材料寄予厚望,却苦于无法解决二维材料高电阻、及低电流等问题,以至于取代硅成为新兴半导体材料一事,始终是「只闻楼梯响」。

为此,台大联手台积电、MIT 共同研究,首先由MIT团队发现在二维材料上搭配半金属铋的电极,能大幅降低电阻并提高传输电流;随后台积电技术研究部门(CorporateResearch)将铋沉积制程进行优化,台大团队并运用氦离子束微影系统(Helium-ion beamlithography)将元件通道成功缩小至纳米尺寸,终于获得这项突破性的研究成果。

这项跨国合作自2019年展开,合作时间长达一年半,包括台大、台积电、麻省理工学院等皆投入研究人力,共同为半导体产业开创新路。

这项研究发现,在使用铋为接触电极的关键结构后,二维材料晶体管的效能不但与硅基半导体相当,又有潜力与目前主流的硅基制程技术相容,实有助于未来突破摩尔定律的极限。虽然目前还处于研究阶段,但该成果能替下世代芯片提供省电、高速等绝佳条件,未来可望投入人工智能、电动车、疾病预测等新兴 科技 的应用中,民众都能受惠。

过去半导体使用三维材料,其物理特性与元件结构发展到了三纳米节点,这次研究改用二维材料,其厚度可小于一纳米(一到三层原子厚),更逼近固态半导体材料厚度的极限。而半金属铋的材料特性,能消除与二维半导体接面的能量障碍,且半金属铋沉积时,也不会破坏二维材料的原子结构。


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