《電子技術應用》
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集成電路進入掩模新時代

2019-01-12
關鍵詞: 集成電路 晶圓 制造

伴隨集成電路的發(fā)展,隨之而來的是集成電路光刻技術的發(fā)展,光刻技術經(jīng)歷了從最初的接觸式光掩模技術起步,到今天的世界最先進光刻技術已經(jīng)跨越到了7nm。彈指間,技術變革的腳步始終不變,集成電路也進入了掩模新時代。

掩模產(chǎn)業(yè)發(fā)展增速顯著

我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著前所未有的新機遇。一方面,我國逐步成為世界上集成電路最大的消費國,另一方面未來幾年國內(nèi)和國際知名企業(yè)紛紛登陸中國建設新的晶圓廠。

以上產(chǎn)業(yè)市場的積極變化,對掩模行業(yè)的配套發(fā)展可以說是重大歷史機遇,我們要在清醒認識自我的同時,抓住機遇,群策群力,全方位、大視野、大格局的有效開展項目論證和建設,擴大國際合作的深度與廣度,多渠道、全方位開展合作,實現(xiàn)掩模行業(yè)飛躍發(fā)展。

創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的靈魂,是不竭的動力。掩模產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展應不僅停留在技術、管理上,更應該把制度、體制創(chuàng)新放在突出位置,激發(fā)人才的主觀創(chuàng)造性,最終打造出企業(yè)長期發(fā)展的核心競爭力。

技術變革助助推社會進步

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光刻分辨率取決于照明系統(tǒng)的部分相干性、掩模圖形空間頻率和襯比及成象系統(tǒng)的數(shù)值孔徑等。相移掩模技術的應用有可能用傳統(tǒng)的光刻技術和i線光刻機在最佳照明下刻劃出尺寸為傳統(tǒng)方法之半的圖形,而且具有更大的焦深和曝光量范圍。相移掩模方法有可能克服線/間隔圖形傳統(tǒng)光刻方法的局限性。

隨著移相掩模技術的發(fā)展,涌現(xiàn)出眾多的種類, 大體上可分為交替式移相掩膜技術、衰減式移相掩模技術;邊緣增強型相移掩模, 包括亞分辨率相移掩模和自對準相移掩模;無鉻全透明移相掩模及復合移相方式( 交替移相+ 全透明移相+ 衰減移相+ 二元鉻掩模) 幾類,尤其以交替型和全透明移相掩模對分辨率改善最顯著, 為實現(xiàn)亞波長光刻創(chuàng)造了有利條件。

全透明移相掩模的特點是利用大于某寬度的透明移相器圖形邊緣光相位突然發(fā)生180度變化, 在移相器邊緣兩側衍射場的干涉效應產(chǎn)生一個形如“刀刃”光強分布, 并在移相器所有邊界線上形成光強為零的暗區(qū), 具有微細線條一分為二的分裂效果, 使成像分辨率提高近1 倍。

光學曝光技術的潛力, 無論從理論還是實踐上看都令人驚嘆, 在實用化方面取得最引人注目進展的要數(shù)移相掩模技術、光學鄰近效應校正技術和離軸照明技術, 尤其浸沒透鏡曝光技術上的突破和兩次曝光技術的應用, 為分辨率增強技術的應用更創(chuàng)造了有利條件。

在后光學光刻的技術中,其最主要且最困難的技術就是掩模制造技術,其中1:1的光刻非常困難,是妨礙技術發(fā)展的難題之一。所以說,我們認為掩模開發(fā)是對于其應用于工業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),也是決定成敗的關鍵。

掌握核心技術尤為重要

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其一,是否掌握了核心技術要看是否從原理上吃透技術。任何技術都有其相應的基礎理論支撐,要掌握核心技術,必須深刻理解其技術原理,不但知其然還要知其所以然。

具體體現(xiàn)在,所用技術在產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的作用機理、效應和范圍在制造、測試、試驗、運行、維護等所有環(huán)節(jié)和條件下均具有可預測性。只要滿足確定的條件就能完全復現(xiàn)產(chǎn)品相應的行為,不受地域或時間的限制。

所用技術在一個時間、地點可以生產(chǎn)出產(chǎn)品,可以復制到另外一個時間、地點,生產(chǎn)出完全一樣的產(chǎn)品。對核心技術掌握的程度還反映在產(chǎn)品的質(zhì)量上,掌握越到位,產(chǎn)品的成品率越高,質(zhì)量越有保證。

其二,是否掌握了核心技術還要看是否具備了基于核心技術的創(chuàng)新拓展能力。如果把從0到1看作是初步具備了核心技術,但是還不能認為已經(jīng)掌握了核心。

其三,對核心技術的運用是否讓企業(yè)在行業(yè)內(nèi)占據(jù)了技術制高點,是否獲得了競爭對手在短時間內(nèi)無法超越的技術優(yōu)勢。這體現(xiàn)了核心技術的關鍵性、獨特性和先進性的特性。

其四,是否已形成完整的技術體系,并實施了有效管理。核心技術不是單個分散的技術,而是一個技術體系(當然,這個技術體系里面不一定全都是創(chuàng)新的技術,大部分還是原有的技術),不僅包括技術原理、方法和流程,還包括產(chǎn)品研發(fā)的所有要素,如:人才隊伍、工藝設備、基礎配套條件等。


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