半导体光刻技术硅片直径300mm 要适合多代技术的需求

发布网友发布时间：2024-10-08 05:39

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热心网友时间：2024-10-08 05:56

半导体光刻技术的发展，尤其是在硅片直径由200mm向300mm的转变，主要源于经济利益的驱动。300mm的硅片出片率显著提升，单位生产成本降低，且投资回报率更高。这种转变涉及到约75%的设备投资，促使用户对设备的世代兼容性提出更高要求，即设备需适应150nm、130nm甚至100nm的技术节点。

300mm硅片要满足多代技术的需求，面临着严峻的挑战。对于逻辑IC，需要铜布线技术、低介电常数介质、低电阻材料等新型工艺和材料；而对于DRAM，新材料如Ta2o5、BST和PZT，以及新电极材料如铂和氮化钛，以及高深宽比的电容和接触技术都是必须攻克的难题。同时，大面积刻蚀的CD控制、微粒控制、CMP质量和成本，以及193nm曝光的精度等都是关键技术环节。

设备制造商如Canon和ASML早在五年前就开始为300mm生产研发解决方案。Canon的300mm曝光机技术不断升级，而ASML的FPA-5000步进扫描曝光机也投入市场。蚀刻技术方面，如英国Trikon公司的螺旋波等离子体源，能实现300mm硅片上精细的刻蚀操作。目前，180nm、150nm、130nm的设备已广泛应用，100nm技术也逐渐进入生产线。

300mm硅片生产过程复杂，每片约需500道工序，传输过程中任何失误都可能影响生产。为此，工厂采用标准的正面开口统一存储箱（FOUP）和计算机控制的悬挂式空中传送（UMHS）系统，以提高效率和安全性。目前，300mm生产线在全球范围内逐步增加，根据ITRS的发展规划，到2001年或2002年，300mm片径的产量将达到高峰。

对于未来的450mm和更大的片径，虽然仍处于研究阶段，但预计将在2003年后的开发和2009年的生产阶段开始应用，675mm的片径研究也已进入规划阶段。

扩展资料

从第一个晶体管问世算起，半导体技术的发展已有多半个世纪了，现在它仍保持着强劲的发展态势，继续遵循Moore定律即芯片集成度18个月翻一番，每三年器件尺寸缩小0.7倍的速度发展现在片径已达300mm，DRAM半节距已达150nm，MPU栅长达100nm。大尺寸、细线宽、高精度、高效率、低成本的IC生产，对半导体设备带来前所未有的挑战。为此，世界上各半导体设备厂商，集中优势力量，加大研发投资，进行攻关，抢占制高点，同时又加强联合、兼并，做到优势互补，力争不失时机地为新一代技术提供大生产设备。本文就当前最为关键的半导体设备做一介绍。