掩模曝光DMD无掩模数字光刻更新共27页
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无掩模光刻:降低成本的下一代光刻技术据国际市场调研公司VLSI报道,尽管浸入式光刻技术似乎为全球半导体工艺路线图又打开了一扇明亮的窗,但是昂贵的价格,又让人望而生畏。
据估计一台浸入式光刻机的价格在0.2~0.3亿美元以上,而一架波音737的飞机价格也仅为0.23亿美元。
因此一个显而易见的问题,有多少客户能买得起。
除了昂贵的价格之外,如果真要建一个能满足下一代技术45 nm/Φ300 mm芯片厂,估计要投资30-35亿美元。
其实,不仅浸入式光刻具有成本高的缺点,如今,随着器件特征尺寸的继续缩小,器件的开发成本都越来越高,已经到了阻碍新品继续开发的地步。
尤其在进入纳米尺度之后,采用光刻掩模已成为各种光刻技术方法中一项可决定其应用前景的关键技术,但同时,掩模成本在整个光刻成本中可占份额也不断攀升。
掩模的价格,也是呈直线上升态势,平均的价格如180nm的掩模,每套为26万美元,130 nm为87万美元,90 nm为150万美元,65nm为300万美元,45 nm为600万美元。
下表给出光刻尺寸在100 nm 以下各种光刻掩模成本的比较,由于掩模版价格日益高涨,全球掩模版厂商竞争更加激烈,2004年整个掩模行业艰难前行。
2004年10月同本凸版印刷(Toppan Printing)同意收购美围杜邦光掩模(Dupont photomasker),收购价近65亿美元。
表:光刻尺寸≤100nm的各种光刻掩模成本(来源:“无掩模光刻技术的前景”,电子工业专用设备,2005(8)1-3)因此,开发无掩模的电子束直接在硅片上的光刻技术成为潮流。
全球业界已经进行了至少10年以上的努力,但成效甚微。
一个主要原因,速度太慢,不能适用于工业化量产。
2005年1月国际半导体联盟International Sematech 主办全球无掩模大会(Maskless Meeting),会上光刻专家讨论了无掩模光刻技术的前景,推出了众多的无掩模光刻工具。
2μm分辨DMD光刻系统镜头设计郭华;周金运;刘志涛;雷亮【摘要】针对2μm分辨力的光刻,在以数字空间微反射器(DMD)为空间光调制器(SLM)的光刻系统中,采用一种新的非对称式结构组合,使用较少的透镜组成了一个高分辨力、大孔径的投影光刻镜头。
利用ZEMAX光学设计软件对其进行了建模和优化,最终得到其全视场波像差小于λ/10,畸变小于0.02%,像方数值孔径NA=0.158,最小分辨力为2μm,近轴缩小倍率β=-0.217,其结果有效的减少了DMD栅格效应对空间数字掩模图形的影响,满足数字投影光刻光学系统的各项指标要求。
最后,对设计结果进行了公差分析,在修改过少数几个默认公差后,采用Monte Carlo方法进行模拟装配,证明了这种新结构镜头加工和校装的可行性。
%For the 2μm resolution lithography, in the lithography system with the digital micro-mirror device as space light modulator, we design a high resolution and large-area projection lens with new asymmetric structure assembly and fewer lens. By using ZEMAX optical design software to simulation-design and optimize, the results show that its optical path difference for entire field of view is less thenλ/10, its distortion is less than 0.02%, its image space numerica l apertureNA=0.158, its resolution is 2μm, its paraxial reduced ratio isβ=-0.217. This can effectively reduce the DMD grid effect for the digital space mask and meet all kinds of requirement for projection lens optical system. Finally,we analyze the tolerance of the design results. By amending a few default tolerances and using the Monte Carlo method, it is verified the assembling and fabricating feasibility of this kind of new structure projection lens.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P83-88)【关键词】DMD无掩模光刻;栅格效应;投影镜头;光学设计【作者】郭华;周金运;刘志涛;雷亮【作者单位】广东工业大学物理电子学,广州510006;广东工业大学物理电子学,广州510006;广东工业大学物理电子学,广州510006;广东工业大学物理电子学,广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TN305薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD),广泛应用于平板电脑、触屏手机和其他电子显示产品中。
作者: 何坤尧 周鹏浩
作者机构: 中国科学院光电技术研究所
出版物刊名: 科技创新与品牌
页码: 29-29页
主题词: 光电技术 光刻机 投影 中国科学院成都分院 中科院 科技成果鉴定 完成情况 研发成果
摘要:近日,由中国科学院光电技术研究所与南昌航空大学研制的“步进投影数字光刻机”,顺利通过中国科学院成都分院主持的科技成果鉴定。
专家们对项目的研发成果和完成情况给予了充分的肯定及高度评价,一致认为,该项目采用数字微镜阵列(DMD)技术,实现了图形与灰度等级均可实时编辑的数字掩模,研制成功了首台实用的微米级步进缩小投影无掩模版数字化光刻设备。
设备功能完整,工艺兼容性强,总体集成技术具有创新性,达到国际先进水平,并具有广泛的应用前景。