光刻技术的原理是什么?

光刻技术的原理是什么?,第1张

光刻工艺是利用类似照相制版的原理,在半导体晶片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。也就是使用可见光和紫外光线把电路图案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面,再经过蚀刻工艺去除无用部分,所剩就是电路本身了。光刻工艺的流程中有制版、硅片氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶等。

光刻是制作半导体器件和集成电路的关键工艺。自20世纪60年代以来,都是用带有图形的掩膜覆盖在被加工的半导体芯片表面,制作出半导体器件的不同工作区。随着集成电路所包含的器件越来越多,要求单个器件尺寸及其间隔越来越小,所以常以光刻所能分辨的最小线条宽度来标志集成电路的工艺水平。国际上较先进的集成电路生产线是1微米线,即光刻的分辨线宽为1微米。日本两家公司成功地应用加速所产生的同步辐射X射线进行投影式光刻,制成了线宽为0.1微米的微细布线,使光刻技术达到新的水平。

改变半导体局部导电性的重要方法主要有以下几种:

掺杂:在半导体材料中掺入不同的杂质原子,可以改变材料的导电性质。掺入五价元素(如磷、砷等)可以形成N型半导体,掺入三价元素(如硼、铝等)可以形成P型半导体。

离子注入:通过离子注入技术,在半导体表面形成高能离子轰击区域,使局部区域的导电性质发生改变。离子注入通常用于制作集成电路器件的精细控制区域。

光刻技术:利用光刻技术在半导体表面覆盖一层光刻胶,并在胶面上利用投影机将芯片上的图形投影到光刻胶上,最后在芯片表面暴露出光刻胶中未被覆盖的部分。通过这种方式,可以在芯片表面形成精细的图形结构,进而改变半导体的局部导电性。

聚焦离子束(FIB)技术:FIB技术利用高能离子束在半导体表面进行刻蚀和刻划,可以制作出微米级别的半导体器件结构。通过这种方法可以在半导体表面形成局部结构,进而改变局部区域的导电性质。

这些方法通常用于半导体器件的制造和修饰,可以在半导体表面形成精细的结构和控制区域,对于半导体器件的性能和功能的提升非常重要。

1、光刻机,是现代光学工业之花,是半导体行业中的核心技术。可能有很多人都无法切身理解光刻机的重要地位。光刻机,是制造芯片的机器。要是没有了光刻机,我们就没有办法造出芯片,自然也就不会有我们现在的手机、电脑了。

2、光刻机是用于芯片制造的核心设备,按照用途可以分为用于生产芯片的光刻机、用于封装的光刻机和用于LED制造领域的投影光刻机。

3、目前,在全世界范围内,有能力生产光刻机的企业只有寥寥可数的几家,其中的霸主是一家叫做ASML的荷兰公司。ASML是一家市值大约在900亿美元,有着一万六千名员工的公司。在这一万六千人中,研发人员占比超过百分之三十六, 也就是说有超过六千人是研发人员。正是这一万六千人,帮助ASML研发出了世界上最顶尖的光刻机——EUV光刻机。


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