中国粉体网讯 集成电路制造工艺主要是在半导体基底上通过氧化、光刻、扩散、离子注入等一系列工艺流程,制作出晶体管、电容、电阻等元器件,并将它们互相连起来的加工工艺,而在整个集成电路制造过程中,光刻是最核心、最复杂的工艺步骤。
光刻机,作为集成电路制造中最为核心的高端装备,在60余年的发展历程中不断挑战人类超精密制造装备的极限,推动着摩尔定律的持续向前和信息时代的飞速发展,对于科技进步、国民经济、国家安全具有极为重要的战略意义。
光刻机也被誉为“超精密尖端装备的珠穆朗玛峰”,光学、精密机械、电气、测控、材料等多个单项技术在光刻机中都需要被推向极致,才能满足其分辨率、套刻精度和产率三大指标的严苛要求。
光刻机技术的发展是大量基础研究和科技智慧的结晶,经过千锤百炼的主流技术值得科技工作者保持信心和耐心去继续发展。在芯片制造技术体系方面,统筹规划并细分任务,对基础研究工作提供充分支持,不仅仅集中在末端工程项目上,还需要关注细节和关键技术,如超精密运动控制、工件台系统、电机设计、平面光栅、EUV膜材料、高纯度熔石英玻璃、DUV/EUV光刻胶及原料等方面。
光刻机中的光学系统是其最关键且最复杂的部分之一,包括照明系统和投影物镜两大核心组成部分。投影物镜是光刻机中实现精准成像的关键部件,它的主要作用是将掩模图形按照一定缩放比例成像到硅片上。投影物镜的构造十分复杂,通常由多枚镜片组成,如ASML的DUV光刻机镜头由29片镜片组成,旨在最大程度消除像差。
(图源:ASML)
其中,折射式投影物镜镜头的材料大多采用熔融石英。高纯度熔石英玻璃具有深紫外透过率高、本征应力双折射低、抗激光损伤阈值高等性能优势,是DUV光刻机照明系统、物镜系统及光掩膜版中不可或缺的光学材料。2025年4月23-24日,由中国粉体网、中粉会展主办的“2025全国半导体行业用高纯石英材料产业发展大会”将在江苏南京召开,届时来自中国科学院上海光学精密机械研究所的副研究员邵冲云,将做题为《面向DUV光刻机应用的熔石英玻璃》的报告。
该报告将简要介绍DUV光刻机对熔石英玻璃的性能要求,重点介绍熔石英玻璃在DUV光刻机应用过程中面临的挑战及其解决方案,以及深紫外激光辐照下熔石英玻璃的光学性能退化机理。
邵冲云,男,中国科学院上海光学精密机械研究所副研究员,主要从事稀土掺杂石英玻璃的结构缺陷研究。以第一/通讯作者发表SCI论文20余篇。获得授权专利5项。参与2本专著编写。担任多个期刊审稿人。主持先导B课题、XX国防课题、国自然、北斗专项子课题、上海市面上等科研项目。参与国家重点研发计划、国自然、xx重大国防项目等科研项目。荣获2020年上海市超级博士后、2020年上海市扬帆计划、2022年上海市技术发明奖一等奖、2023年尚光青年人才等殊荣。
参考来源:
[1]胡楚雄等,集成电路装备光刻机发展前沿与未来挑战
[2]中国粉体网:“芯片之母”,居然也离不开石英材料
(中国粉体网编辑整理/平安)
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