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UV紫外线与光刻机的关系,光刻机为什么要用到紫外线

光刻机是目前半导体芯片行业的核心设备,其技术含量、价值含量极高。光刻机设备涉及到系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术是半导体行业中技术含量最高的设备。目前世界上最先进的光刻机是荷兰ASML的EUV光刻机。有些朋友会问,UV紫外线与光刻机到底是什么关系,在芯片制造中为何要要用到紫外线?下面由紫外线手电筒制造厂家TANK007为你介绍

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半导体芯片光刻工艺原理

光刻的原理是在已经切割好的晶圆(通常是多晶硅)上覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶,再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过掩模照射在晶圆表面,被紫外线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶,就实现了电路图从掩模到晶片的转移。简单来说,就用紫外线把多层电路图雕刻在晶圆上,而在这过程中就必然要用到光刻机。目前满足先进制程的7nm/5nm的光刻机采用EUV光刻工艺,而只有ASML制造的光刻机才可满足。


UV紫外线与光刻机

前面我们提到,紫外线负责把线路图雕刻到晶圆表面,而紫外线光源是由激光器负责产生,紫外线光源对芯片制程工艺具有决定性影响。伴随半导体工业节点的不断提升,光刻机使用的紫外线波长从436nm、365nm的近紫外(NUV)激光提高到246nm、193nm(DUV)激光,DUV光刻机是目前大量应用的光刻机,波长是193nm,光源是ArF(氟化氩)准分子激光器。


从7nm开始Intel、三星和台积电等晶圆代工企业开始引入EUV光刻技术,而使用极紫外光(EUV)作为光源的光刻机就是EUV光刻机。你可以这么理解,全球最大的晶圆代工厂台积电也只有从ASML购买EUV光刻机才能在7nm/5nm制程工艺上完成晶圆的雕刻。


要想知道EUV到底是什么东西,简单来说EUV是UV紫外线中波段处于(10nm~100nm)的短波紫外线

本质上,EUV极紫外光跟UV紫外线和光刻机的关系是一致的。从7nm开始Intel、三星和台积电等晶圆代工企业开始引入EUV(波长10 ~ 15 nm,通常为13.5nm)光刻技术,而使用极紫外光(EUV)作为光源的光刻机就是EUV光刻机。你可以这么理解,如果没有EUV光刻机晶圆代工厂就无法生产先进制程的芯片如7nm或5nm芯片。


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