芯片制造的核心之一在于光刻,光刻的核心之一在于光源。不同的光源发出的光的特性有很大差别,特别是其波长、亮度、稳定性等。因此,光源对于光刻工艺的影响极大,那么量产光刻机的光源有哪几种类型?哪种光源最贵?不同光源适用在哪些工艺节点中呢?
光刻的波长有哪几种?
常见波长有7种,其中紫外线3种:G线(波长436nm),H线(405nm),I线(365nm);深紫外三种:248nm,193nm,157nm;极紫外一种:13.5nm。
光刻机光源有几种?
光刻机的常见光源有:汞灯,LED灯,准分子激光器,EUV光源。
汞灯
汞灯作为光刻机的光源具有悠久的历史,也是光刻机中目前最普遍的光源。汞灯属于气体放电灯的一种,其中充满了低压的汞蒸汽。当电流通过灯时,汞蒸汽中的电子会受到激发,从而发射光。发出的光的波长与汞的原子特性有关。因此叫做汞灯。
LED灯
LED(发光二极管)的发光原理基于半导体材料的电致发光效应。近年来作为光刻机的光源,在光刻机市场中的比重越来越大。那么,LED作为光刻机光源有哪些优势呢?
长寿命:与汞灯相比,LED具有更长的使用寿命。
不发热:汞灯的外壳在长时间工作后会变得很热,与传统的汞灯等光源相比,LED发出的热量较少。属于冷光源
LED虽好,但是相对于汞灯,价格更贵。
准分子激光器
准分子激光是半导体制造中常用的深紫外(DUV)光源之一。它是一种特殊类型的气体激光,利用气体分子束的放电来产生激光,当放电发生时,它会引起准分子从一个高能态转移到低能态,释放出特定波长的光。准分子激光一般分为三种,分别是:KrF,ArF,F2
KrF (氪氟)准分子激光:
波长:248 nm
应用:由于它的中等波长特性,KrF在多年前的半导体生产中起到了主导作用,特别是在大约180nm到130nm的技术节点。
ArF (氩氟)准分子激光:
波长:193 nm
应用:ArF准分子激光因其较短的波长被用于更先进的技术节点,特别是在90nm到45nm的范围内。随着光刻技术的进步,如浸润光刻,ArF激光器也开始被用于更小的特征尺寸。
F2 (氟)准分子激光:
波长:157 nm
应用:F2准分子激光的波长非常短,理论上可以达到非常高的分辨率。然而,由于这个波长的实际应用中存在的技术挑战,它并未被广泛采用。
EUV光源
EUV光源主要是通过高功率CO2激光照射锡(Sn)微滴产生的。这个过程产生一个高温的等离子体,该等离子体发射出13.5 nm的EUV光。
联域股份专注于中、大功率 LED 照明产品的研发、生产与销售,产品主要应用于户外、工业照明领域,并持续向植物照明、体育照明、防爆照明等特种照明领域拓展。未来,公司还将积极扩展LED光源在光刻机光源等尖端领域应用。