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光刻垄断难解,技术难在哪?

经常听说,高端光刻机不仅昂贵而且还都是国外的,那么什么是光刻机呢?上篇我们聊了从原材料到抛光晶片的制成过程,今天我们就来聊聊什么是光刻~第一步骤的晶体生长机晶片的制造,我们上篇已经聊过了。今天我们要聊的是光刻,我们先简单聊一聊硅的氧化(热氧化),刻蚀的话我们后面再讲。硅的氧化其中包含了在分立器件和集成电路制造过程中遇到的四类薄膜:热氧化膜、电介质膜、多晶硅膜及金属膜。图中,栅氧化层和场氧化层都是采用热氧化的方法生成,因为只有热氧化法能够提供最低界面陷阱密度的高质量氧化层。热氧化半导体的氧化有很多方法,比如热氧化法、电化学阳极氧化法和等离子化学汽相淀积法。当中,热氧化法是硅基器件制造中最常见也是最重要的方法和关键工艺。组成包括:一个电阻加热氧化炉,一个圆筒型熔融石英管。开槽的石英舟放在石英管中,石英槽用来垂直摆放硅片,一个注入口用来注入高纯度干燥氧气或者高纯水蒸气(即干氧氧化法和湿氧氧化:两者反应方程式不一样,干氧氧化生成的氧化层......阅读全文

一文读懂半导体制程技术进步的“燃料”——光刻胶

  一文读懂半导体制程技术进步的“燃料”——光刻胶   光刻胶又称光致抗蚀剂,是一种对光敏感的混合液体。其组成部分包括:光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。光刻胶可以通过光化学反应,经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩(掩模版)转移到待加工基片上。依据

微流控技术原理及起源

  微型化、集成化和智能化,是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着微机电加工系统( MEMS )技术的发展,电子计算机已由当年的”庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统,甚至是一部微型的智能手机。  MEMS技术全称Micro Electromechanical System , M

快速了解匀胶机旋涂仪的工作原理

匀胶过程介绍一个典型的匀胶过程包括滴胶,高速旋转以及干燥(溶剂挥发)几个步骤。滴胶这一步把光刻胶滴注到基片表面上,高速旋转把光刻胶铺展到基片上形成簿层,干燥这一步除去胶层中多余的溶剂。两种常用的滴胶方式是静态滴胶和动态滴胶。静态滴胶就是简单地把光刻胶滴注到静止的基片表面的中心,滴胶量为1-10ml不

“极紫外光刻关键技术研究”通过验收

  近日,“极紫外(EUV)光刻关键技术研究”项目验收会在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称长春光机所)召开,验收会由“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项(02专项)实施管理办公室组织。  会上,评审专家组肯定了项目取得的一系列成果,一致同意项目通过验收,认为该项目的

一文盘点当前微纳加工技术

  微纳加工技术指尺度为亚毫米、微米和纳米量级元件以及由这些元件构成的部件或系统的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术,涉及领域广、多学科交叉融合,其最主要的发展方向是微纳器件与系统(MEMS和NEMS)。微纳器件与系统是在集成电路制作上发展的系列专用技术,研制微型传感器、微型执行器等器件和系统

微流控芯片加工技术解析

  微流控芯片的发展  微全分析系统的概念是在1990年首欠由瑞士Ciba2Geigy公司的Manz与Widmer提出的,当时主要强调了分析系统的“微”与“全”,及微管道网络的MEMS加工方法,而并未明确其外型特征。次年Manz等即在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动。微型全分析系统当前的发展前沿。

微流控芯片的材料和特点

1. 微流控芯片的材料刚性材料——单晶硅、无定性硅、玻璃、石英等;刚性有机聚合物材料如环氧、聚脲、聚氨、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等;弹性材料——二甲基硅氧烷( PDMS) 。2. 微流控分析芯片材料的特点有机聚合物芯片材料的基本要求:①材料应易被加工;②有良好的光学透明性;③在分析条件下材料应是惰

X射线衍射光学部件的制备及其光学性能表征(一)

陈宜方     摘要: 综述了国内外在纳米加工X射线衍射光学透镜方面的研究现状和最新进展。介绍了作者团队过去三年在这方面做的工作。针对衍射透镜关键技术,研发了具有大高宽比形貌的电子束光刻基础工艺;结合金电镀,提出了纳米尺度波带片的制造技术,并

光刻技术与纳米光刻简介

  距离理查德·菲利普斯·费曼著名的演讲“There’s plenty of room at the bottom”有将近60年历史。在他的论文中,他曾问到:“我们怎么样写小?”在今天的科学技术研究中,仍有同样的问题。虽然自上世纪60年代以来,科研技术已经大大进步,半导体行业中使用的线宽已经大幅度下

光刻技术与纳米光刻简介

  距离理查德·菲利普斯·费曼著名的演讲“There’s plenty of room at the bottom”有将近60年历史。在他的论文中,他曾问到:“我们怎么样写小?”在今天的科学技术研究中,仍有同样的问题。虽然自上世纪60年代以来,科研技术已经大大进步,半导体行业中使用的线宽已经大幅度下

光刻技术与纳米光刻简介

距离理查德·菲利普斯·费曼著名的演讲“There’s plenty of room at the bottom”有将近60年历史。在他的论文中,他曾问到:“我们怎么样写小?”在今天的科学技术研究中,仍有同样的问题。虽然自上世纪60年代以来,科研技术已经大大进步,半导体行业中使用的线宽已经大幅度下

中紫外直接光刻设备研制成功

  近日,一种新型的中紫外直接光刻机由中国科学院光电技术研究所微电子专用设备研发团队在国内研制成功。该设备采用特有的高均匀、高准直中紫外照明技术,结合光敏玻璃材料,实现基于光敏玻璃基底的微细结构直接加工,能够极大简化工艺流程,将有力促进光敏玻璃微细结构的光刻工艺技术“革命”,目前在国内尚未见有此类产

微电子所在14纳米产学研合作中取得显著成果

  近期,中国科学院微电子研究所先导工艺研发中心研究员韦亚一团队与中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司在负显影光刻胶建模和光源掩模协同优化方面开展深入合作,围绕14纳米节点中光刻研发所面临的各项工艺挑战进行联合技术攻关并取得显著进展,完成了后段制程中特定关键层的模型校准工作。结果表明,对于负显

宽刀雕细活 我国造出新式光刻机

   11月29日,中科院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收,这是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机。  光刻机相当于一台投影仪,将精细的线条图案投射于感光平板,光就是一把雕刻刀。但线条精细程度有极限——不能低于光波长的一半。“光太胖,门缝太窄,

微流控芯片的加工技术

一、光刻(lithography)和刻蚀技术(etching)1.光刻工艺光刻是用光刻胶、掩模和紫外光进行微制造 ,工艺如下 :①仔细地将基片洗净;②在干净的基片表面镀上一层阻挡层 ,例如铬、二氧化硅、氮化硅等;③再用甩胶机在阻挡层上均匀地甩上一层几百 A厚的光敏材料——光刻胶。光刻胶的实际厚度与它

HMDS预处理真空烘箱在半导体行业的应用

一、预处理系统的必要性:在半导体生产工艺中,光刻是集成电路图形转移重要的一个工艺环节,而涂胶质量直接影响到光刻的质量,涂胶工艺显得更为必要,尤其在所刻线条比较细的时候,任何一个环节出现一点纰漏,都可能导致光刻的失败。在涂胶工艺中绝大多数光刻胶是疏水的,而晶片表面的羟基和残留的水分子是亲水的,如果在晶

光电所研制出实用深紫外光刻机

  近日,中国科学院光电技术研究所微电子专用设备研发团队研制成功波长254nm的实用深紫外光刻机(Mask aligner),光刻分辨力达到500nm。  Mask aligner因使用方便、效率高、成本低,一直是使用面最广、使用数量最多的一种光刻设备。在现有的微纳加工工艺中,光刻所采用的波段是决定

热扫描探针光刻技术消除二维半导体材料

   二维半导体材料,比如二硫化钼(MoS2),表现出了诸多新奇的特性,从而使其具有应用于新型电子器件领域的潜力。目前,研究人员常用电子束光刻的方法,在此类仅若干原子层厚的材料表面定域制备图形化电极,从而研究其电学特性。然而,采用此类方法常遇到的问题之一是二维半导体材料与金属电极

这一年,国产技术不断突破

  盘点这一年的核心技术:22纳米光刻机、450公斤人造蓝宝石、0.12毫米玻璃、大型航天器回收、盾构机“弃壳返回”、远距离虹膜识别……哪一个不夺人眼球!  2018年,高新技术成果在各行各业开花结果,在提高产业效能的同时也为人们的生活创造了更多便利。科技创新主体不约而同向着“自主掌握核心技术,打破

X射线衍射光学部件的制备及其光学性能表征(三)

2.4 波带片透镜的极限高宽比研究为了实现硬X射线的高效率成像,波带片透镜的绝对厚度和大高宽比一直是X射线光学技术发展追求的目标。然而,采用电子束光刻的手段能够实现的最大高宽比及其影响因素等方面的研究在国内外一直没有专门报道。本文综述了我们运用蒙特卡罗模拟法和显影动力学理论,结合实际电子束光刻的形貌

这一年,国产技术不断突破

  盘点这一年的核心技术:22纳米光刻机、450公斤人造蓝宝石、0.12毫米玻璃、大型航天器回收、盾构机“弃壳返回”、远距离虹膜识别……哪一个不夺人眼球!   2018年,高新技术成果在各行各业开花结果,在提高产业效能的同时也为人们的生活创造了更多便利。科技创新主体不约而同向着“自主掌握核心技术,打

X射线衍射光学部件的制备及其光学性能表征(四)

3 X射线光学表征3.1 100 nm分辨率波带片的聚焦特性100 nm波带片的光学聚焦特性在上海光源同步辐射BL15U1线站进行了光学表征。图 22是光学测试系统(图 22(a))和光路示意图(图 22(b))。X射线的能量是10 keV,波带片的第一环直径为3.46 μm,总共有300个波带

谁将改变我们的生活?盘点十项具有变革潜质的前沿技术

  你开着混动汽车,通过导航仪找到了特色参观,你在坚固温暖的房子里用手机查看着一周的天气预报,你足不出户就能通过电商买到国外的牛奶,你坐在影院里一边吃着爆米花一边看着最新的3D大片……  虽已习以为常,但我们的生活已确实都被这些曾经的先进技术改变了。在2015年的关口猜想,下一次是谁要改变我们?  

双波长激光器造就无需紫外光的光刻技术

  【导语】计算机芯片中采用光刻技术创建图片来存储信息,光刻技术中紫外光和图片大小有成正比关系,紫外光波长越短,图片越小,短波紫外光条件非常苛刻而且昂贵。近期,John Fourkas,来自美国马里兰大学化学与生命科学学院的化学与生物化学教授,和他的研究小组已经研发出一种新型台式仪器——RAPID光

一篇文章说清半导体制程发展史(二)

第二个问题,为什么现在的技术节点不再直接反应晶体管的尺寸呢?原因也很简单,因为无法做到这个程度的缩小了。有三个主要原因:首先,原子尺度的计量单位是埃,为0.1nm。10nm的沟道长度,也就只有不到100个硅原子而已。未来晶体管物理模型是这样的:用量子力学的能带论计算电子的分布,但是用经典的电

天天都在说的芯片,到底是什么?

假设一百年或者几百年之后,回顾2018年到2019年的大国关系,未来的人们可能发明一个新词,或许就叫做芯片战争。虽然这种战争暂时还没听到枪炮声响和看到硝烟,但是对未来世界格局的深远影响,可能不亚于一场次级别的世界大战。这是因为围绕芯片这种国际商品而产生的交易额,是当今全球原油交易市场总额的数

我国纳米光刻技术研究取得突破

  日前,中科院光电技术研究所微光刻技术与微光学实验室首次提出基于微结构边际的LSP超分辨光刻技术。该技术利用微纳结构边际作为掩模图形,对表面等离子体进行有效激发,其采用普通I-line、G-line光源获得了特征尺寸小于30纳米的超分辨光刻图形。    据相关负责人介绍,传统的微光刻工艺采用尽可能

盘点“卡脖子”最新目录:中国禁止出口的35项关键技术

  01、光刻机  《这些“细节”让中国难望顶级光刻机项背》  制造芯片的光刻机,其精度决定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展览上,中国生产的最好的光刻机,加工精度是90纳米。这相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外已经做到了十几纳米。  光刻机里有两个同步运动的工件台,一个载底片,

卡脖子的35个关键领域制造业

  “基础研究决定一个国家科技创新的深度和广度,‘卡脖子’问题根子在基础研究薄弱。”李克强总理在9月2日主持召开的国家杰出青年科学基金工作座谈会上指出。  “刚才几位代表都在发言中都提到‘卡脖子’问题。‘卡脖子’问题根子在基础研究薄弱,不是就事论事就能够解决的。”李克强说,“基础研究站得稳不稳,站得

光刻技术首次绘出银纳米结构

  德国柏林亥尔姆茨材料和能源研究中心与联邦材料测试与研究机构合作,首次在银材料底层上完成光刻纳米结构,为未来光计算机数据处理、新型电子器件制造开辟了新的途径。这项成果刊登在美国化学学会的《应用材料和界面》杂志上。   要想在材料表面获得精细结构图样,最佳选择是采用电子显微镜扫描技术,利用电子束在其