集成电路之光刻版

Question

如题所述

Answer 1

集成电路的精密构建离不开光刻版这一关键组件。光刻版，即掩模版，按照设计与实际尺寸的比例，可分为1:1普通版和倍缩版。它的核心由基板和遮光膜构成，主流选择是石英和苏打玻璃基板，遮光膜则有乳胶和硬质膜两种。保护膜作为重要组成部分，通过透明薄膜覆盖在铝合金框架上，确保光刻区域免受灰尘影响，其厚度与基板间距相近，确保灰尘颗粒不会干扰光刻过程。

光刻版上允许的颗粒大小受保护膜与Cr图形间距离（约6mm）的制约，只有当颗粒尺寸超过0.18mm时，才会对光刻产生明显影响。保护膜的透射性和无害性是关键，其厚度与成像性能密切相关，越薄的膜带来更好的透射性能和成像一致性。对准标记设计需兼顾工艺耐用性、器件兼容性和探测信号强度，如ASML的精对准技术，利用周期性结构测定晶圆与掩模的精确位置。

随着技术发展，国产EDA工具如华为的突破使得14nm以上设计自主，而光刻版制作则依赖无掩模光刻机的直写技术。从180nm节点起，光刻工艺进入计算光刻时代，依赖于分辨率增强技术、光照优化和掩模图形协同优化等。2023年，英伟达的cuLitho技术革新，将下一代芯片光刻速度提升40倍，推动2nm以下芯片制造的进步。