集成电路工艺设备的UT表和UM表?

集成电路工艺设备的UT表和UM表?,第1张

(1)集成电路前工艺设备根据其工艺性质,主要有以下几种。外延炉:用于外延材料生长。氧化扩散设备:用于制取氧化层和实现掺杂。制膜设备:主要有电子束蒸发台、磁控溅射台、等离子体增强化学汽相淀积(PECVD)设备。离子注入机:用于高精度掺杂,根据注入能量、束流大小和硅片尺寸不同有多种规格。 腐蚀、刻蚀设备:主要AD7890BN-4有化学湿法腐蚀和等离子体化学干法刻蚀设备,干法刻蚀具有良好的选择性和定向性。光刻设备:有匀胶机、曝光机、显影设备、坚膜烘焙机等设备。纯水制取设备:用于为工艺生产提供纯净无杂质、无细菌的水。环境控制设备:包括水、风、电、气、冷、湿、暖七大类型,主要是为集成电路生产提供洁净的环境,必要的动力和恒定的温度、湿度。在线检测仪器:主要用于检验、测控集成电路制造过程中的各种工艺参数,主要有膜厚测量仪、结深测量仪、C-V特性测量仪、C-T特性测量仪、薄膜应力测试仪、表面缺陷检查仪、激光椭偏仪、线宽测量仪、电子显微镜、原子力显微镜等,还有各种放大倍率的光学显微镜、晶体管特性图示仪等部分常规仪器。(2)后工艺的主要设备有以下几种。裂片机:主要用于对加定完毕的硅片上的集成电路进行分割,压焊机:包括有超声、金球焊接设备,实现管芯内部引线端与外管壳外引线的电气连接。封装设备:按不同工艺,有储能对象机、平行封焊机、玻璃熔封设备、塑封机以及激光电子束封贴机等。老化筛选设备:有高/低温箱,静/动态老化台,各种测试仪器、仪表、离心、振动等设备。

光刻分辨率是指将硅片上两个邻近的特征图形区分开来的能力。光刻中的一个重要的性能指标指的是每个图形的分辨率。在先进的半导体集成电路制造中,为获得高集成度器件分辨率很关键。光刻分辨率对任何光学系统都是一个重要的参数,并且对光刻很关键,因为需要在硅片上制造出极小的器件尺寸。硅片上形成图形的实际尺寸就是特征尺寸,最小的特征尺寸即关键尺寸,对于关键尺寸来说,光刻分辨率很重要。光刻技术类似于照片的印相技术,光刻胶相当于相纸上的感光材料,光刻掩模相当于相片底片。光刻技术通过显影、定影、坚膜等步骤溶解掉光刻掩模上的一些区域,形成版形。伴随集成电路制造工艺的不断进步,线宽的不断缩小,半导体器件的面积正变得越来越小,半导体的布局已经从普通的单一功能分离器件,演变成整合高密度多功能的集成电路。由最初的IC(集成电路)随后到LSI(大规模集成电路)和VLSI(超大规模集成电路),直至今天的ULSI(特大规模集成电路),器件的面积进一步缩小,功能更为全面强大。由于半导体工艺研发的复杂性、长期性和高昂的成本等等不利因素的制约,如何在现有技术水平的基础上进一步提高器件的集成密度,缩小芯片的面积,在同一枚硅片上尽可能多的得到有效的芯片数,从而提高整体利益,将越来越受到芯片设计者和制造商的重视。这其中的主要手段是不断提升或采购先进的光刻设备,以求在光学上得到更高的分辨率表现以及提升光刻胶的化学表现。现针对这两个方面进行说明从光学方面来讲光的衍射是光通过不透明体边缘,穿过狭缝或从划有平行直线的表面反射时产生偏折并出现一些彼此平行的亮带和暗带的现象。半导体生产中使用的光刻技术主要基于上述原理当光线通过掩膜版时,由于受到掩膜版图形的影响,使光线发生偏折,根据掩膜版图形的尺寸大小从而产生数量不同的衍射级数,基本的计算工式P*Sinα=n*λ (公式1)P是图形的透明区域和不透明部分宽度的总和;α是衍射角度;λ是光刻机使用的波长;n即是衍射级数。根据数值孔径的分辨率的概念和计算公式NA=N*Sinα (公式2)R=K1*λ/NA (公式3)数值孔径NA(Numerical Aperture)是光刻机镜头能力的重要表征,数值越高其带来的分辨率R越高;N是光酸的浓度;K1是系数因子,与工艺的能力,设备的波长,数值孔径等的基本参数相关。当数值孔径为某个定值时通过公式2可以得到最大有效衍射角,由此带入公式1得到可以被镜头收集的衍射级数。收集的衍射级数越多,图形的逼真程度越高,由此得到的空间图像对比度也会大大提高。因此,不断提高数值孔径即是光学上提高分辨率的一条根本途径,但由于设备的制造成本不断激增,镜头的制备也难上加难,无疑未来这条路将变得十分坎坷、艰辛。


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