掩膜光刻

掩膜光刻 – 喷涂光刻胶 – 超声波雾化 – 驰飞超声波喷涂

当前,受全球缺芯潮持续蔓延的影响,芯片问题广受关注,身为芯片制造业核心设备的光刻机可谓是行业关注的焦点。

在芯片制造中,光刻是至关重要的一个环节。光刻技术是指在光照作用下,借助光刻胶将掩膜版(也叫光罩)上的图形转移到晶圆上的技术。这有点类似于胶片相机中的胶卷曝光后,利用底片进行洗制照片的过程,只是这个过程要比洗照片复杂繁琐太多。

由于光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平,光刻成为芯片制造中最复杂、最关键的工艺步骤。业内有着“集成电路是信息时代的皇冠,而光刻技术则是皇冠上的明珠”的说法。

可以说,光刻技术是现代半导体、微电子、信息产业的基础,光刻技术直接决定了这些技术的发展水平。自1959年集成电路成功发明至今的近60年中,其图形线宽缩小了约四个数量级,电路集成性提高了六个数量级以上。这些技术的飞速进步离不开光刻技术的功劳。

掩膜价格“水涨船高”

光刻工艺是制造流程中最关键的一步,光刻确定了芯片的关键尺寸,在整个芯片的制造过程中约占据了整体制造成本的35%。

一般来说,一个芯片生产线,所需要的大致设备、材料都是类似的,只是随着芯片制程工艺的不断提升,所需要的设备精密度越高,而材料纯度也是越高,这些都会导致生产成本的不断提升,不过,上升最快的则是光刻掩膜版所带来的成本。

掩膜版又称光罩、光掩膜等,是微电子制造过程中的图形转移工具或母版,其功能类似于传统照相机的“底片”,根据客户所需要的图形,通过光刻制版工艺,将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版基板上,是承载图形设计和工艺技术等内容的载体。

在芯片制造过程中,并不是一次曝光就可以完成的,在制造过程中要经历多次曝光,这也就意味着,在芯片制作过程中要进行多次对准操作(每一次曝光都要更换不同的掩膜,掩膜与硅晶圆之间每次都要对准操作)。随着光刻掩膜版层数增加,成本自然是随之增加,同时也带动了光刻胶、光刻、刻蚀等附带工艺材料的成本增加。

在当前工艺阶段,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。

原创 L晨光 半导体行业观察

超声波喷涂技术用于半导体光刻胶涂层。与传统的旋涂和浸涂工艺相比,它具有均匀性高、微观结构良好的封装性和可控制的涂覆面积大小等优点。在过去的十年中,已经充分证明了采用超声喷涂技术的3D微结构表面光刻胶涂层,所制备的光刻胶涂层在微观结构包裹性和均匀性方面都明显高于传统的旋涂。

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超声波喷涂系统可以精确控制流量,涂布速度和沉积量。低速喷涂成形将雾化喷涂定义为精确且可控制的模式,以在产生非常薄且均匀的涂层时避免过度喷涂。超声喷涂系统可以将厚度控制在亚微米到100微米以上,并且可以涂覆任何形状或尺寸。

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