●光波的特性與蝕刻
在了解幾種目前活躍的光刻技術(shù)之前,,我們先來(lái)了解光波的特性。光波有多種頻率,。頻率是指任意時(shí)間間隔內(nèi)(通常為一秒鐘)通過(guò)空間中某一點(diǎn)的波數(shù),。它的計(jì)量單位是周(波)/秒,,或赫茲(Hz)??梢姽獾念l率稱為顏色,,范圍是430萬(wàn)億Hz(紅色)到750萬(wàn)億Hz(紫羅蘭色)。當(dāng)然,,頻率的總范圍超出可見光譜之外,,從不足十億Hz的無(wú)線電波到超過(guò)30億Hz的伽馬射線,。
如上文所述,,光波是能量波。光波的能量大小與其頻率成一定比例:高頻光的能量較高,,低頻光的能量較低,。因此,,伽馬射線的能量最高,無(wú)線電波的能量最低,。在可見光中,,紫光能量最大,而紅光能量最小,。
上圖中,,我們可以明確看到EUV極端遠(yuǎn)紫外光在光譜中的位置,這是一種波長(zhǎng)極短的光刻技術(shù),,其曝光波長(zhǎng)大約為13.5nm,。按照目前理論上認(rèn)為的波長(zhǎng)與蝕刻精度關(guān)系,EUV技術(shù)能夠蝕刻出5nm以下工藝的晶體管,。
隨著集成電路產(chǎn)品技術(shù)需求的提升,,光刻技術(shù)也不斷地提高分辨率,以制作更微細(xì)的器件尺寸,。全球光刻技術(shù)的進(jìn)程,。傳統(tǒng)上提高光刻技術(shù)的分辨率無(wú)非是縮短曝光波長(zhǎng)及增大鏡頭的數(shù)值孔徑NA,通??s短波長(zhǎng)是最有效的方法之一,。
但是目前在縮短波長(zhǎng)方面,各家光刻設(shè)備商都遇到的困境,,或者說(shuō)縮短波長(zhǎng)已經(jīng)成為整個(gè)行業(yè)最大的挑戰(zhàn),。在各種活躍的光刻技術(shù)中,EUV技術(shù)擁有最短的曝光波長(zhǎng),,但是目前推進(jìn)非常艱難,,而193nm傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)雖然老邁,但是加入了沉浸式技術(shù)配合之后,,已經(jīng)能夠延伸到22nm左右工藝中,。