中國粉體網(wǎng)訊 集成電路制造工藝主要是在半導(dǎo)體基底上通過氧化,、光刻、擴散,、離子注入等一系列工藝流程,,制作出晶體管、電容,、電阻等元器件,,并將它們互相連起來的加工工藝,而在整個集成電路制造過程中,,光刻是最核心,、最復(fù)雜的工藝步驟。
光刻機,,作為集成電路制造中最為核心的高端裝備,,在60余年的發(fā)展歷程中不斷挑戰(zhàn)人類超精密制造裝備的極限,推動著摩爾定律的持續(xù)向前和信息時代的飛速發(fā)展,,對于科技進步,、國民經(jīng)濟、國家安全具有極為重要的戰(zhàn)略意義,。
光刻機也被譽為“超精密尖端裝備的珠穆朗瑪峰”,,光學(xué)、精密機械,、電氣,、測控、材料等多個單項技術(shù)在光刻機中都需要被推向極致,,才能滿足其分辨率,、套刻精度和產(chǎn)率三大指標(biāo)的嚴苛要求。
光刻機技術(shù)的發(fā)展是大量基礎(chǔ)研究和科技智慧的結(jié)晶,,經(jīng)過千錘百煉的主流技術(shù)值得科技工作者保持信心和耐心去繼續(xù)發(fā)展,。在芯片制造技術(shù)體系方面,統(tǒng)籌規(guī)劃并細分任務(wù),,對基礎(chǔ)研究工作提供充分支持,,不僅僅集中在末端工程項目上,還需要關(guān)注細節(jié)和關(guān)鍵技術(shù),如超精密運動控制,、工件臺系統(tǒng),、電機設(shè)計、平面光柵,、EUV膜材料,、高純度熔石英玻璃、DUV/EUV光刻膠及原料等方面,。
光刻機中的光學(xué)系統(tǒng)是其最關(guān)鍵且最復(fù)雜的部分之一,,包括照明系統(tǒng)和投影物鏡兩大核心組成部分。投影物鏡是光刻機中實現(xiàn)精準(zhǔn)成像的關(guān)鍵部件,,它的主要作用是將掩模圖形按照一定縮放比例成像到硅片上,。投影物鏡的構(gòu)造十分復(fù)雜,通常由多枚鏡片組成,,如ASML的DUV光刻機鏡頭由29片鏡片組成,,旨在最大程度消除像差。
(圖源:ASML)
其中,,折射式投影物鏡鏡頭的材料大多采用熔融石英,。高純度熔石英玻璃具有深紫外透過率高、本征應(yīng)力雙折射低,、抗激光損傷閾值高等性能優(yōu)勢,,是DUV光刻機照明系統(tǒng)、物鏡系統(tǒng)及光掩膜版中不可或缺的光學(xué)材料,。2025年4月23-24日,,由中國粉體網(wǎng)、中粉會展主辦的“2025全國半導(dǎo)體行業(yè)用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”將在江蘇南京召開,,屆時來自中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所的副研究員邵沖云,,將做題為《面向DUV光刻機應(yīng)用的熔石英玻璃》的報告。
該報告將簡要介紹DUV光刻機對熔石英玻璃的性能要求,,重點介紹熔石英玻璃在DUV光刻機應(yīng)用過程中面臨的挑戰(zhàn)及其解決方案,,以及深紫外激光輻照下熔石英玻璃的光學(xué)性能退化機理。
邵沖云,,男,,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所副研究員,主要從事稀土摻雜石英玻璃的結(jié)構(gòu)缺陷研究,。以第一/通訊作者發(fā)表SCI論文20余篇,。獲得授權(quán)專利5項。參與2本專著編寫,。擔(dān)任多個期刊審稿人,。主持先導(dǎo)B課題,、XX國防課題、國自然,、北斗專項子課題,、上海市面上等科研項目,。參與國家重點研發(fā)計劃,、國自然、xx重大國防項目等科研項目,。榮獲2020年上海市超級博士后,、2020年上海市揚帆計劃、2022年上海市技術(shù)發(fā)明獎一等獎,、2023年尚光青年人才等殊榮,。
參考來源:
[1]胡楚雄等,集成電路裝備光刻機發(fā)展前沿與未來挑戰(zhàn)
[2]中國粉體網(wǎng):“芯片之母”,,居然也離不開石英材料
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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