极紫外光刻技术获突破:可大幅度提高能源效率降低半导体制造成本
发布人:a8直播软件    发布时间:2024-08-07 19:26:10

  感谢IT之家网友菜狗的线 日,冲绳科学技术大学院大学(OIST)的教授新竹俊(Tsumoru Shintake)提出了一种极紫外(EUV)光刻技术。基于这种设计的 EUV 光刻技术能使用更小的 EUV 光源工作,以此来降低成本,显著提高机器的可靠性和常规使用的寿命。而在消耗电量上不到传统 EUV 光刻机的十分之一,有助于半导体行业变得更环境可持续。

  据了解,该技术能取得突破,是因为它解决了该领域之前被认为无法克服的两个问题。第一个是仅由两个镜子组成的新型光学投影系统。第二个是高效地将 EUV 光直接照射到平面镜(光掩模)上的逻辑图案上的新方法,而不会阻挡光学路径。

  制造用于人工智能(AI)、移动电子设备(如手机)的低功耗芯片,以及日常必需的高密度 DRAM 存储器的先进半导体芯片,都依赖于 EUV 光刻技术。但是,半导体生产面临的挑战包括高功耗和设备的复杂性,这明显地增加了安装、维护和电力消耗的成本。正如新竹教授所说,“这项发明是一项突破性技术,几乎能完全解决这些鲜为人知的问题。”

  传统的光学系统,如相机、望远镜和常规的紫外线光刻,其光学元件(如光圈和镜头)是沿中心轴轴对称排列的,这确保了最高的光学性能和最小化的光学像差。然而,这并不适用于 EUV 射线,因为它们波长极短,被大多数材料吸收,无法通过透明镜头传播。因此,EUV 光是通过新月形的镜子反射的,这些镜子沿光路在开放空间中以之字形反射光线。但是,这种方法使光线偏离中心轴,牺牲了重要的光学特性,降低了系统的整体性能。

  这项新技术通过将两个具有微小中心孔的轴对称镜子对齐成一直线,实现了优越的光学特性。

  EUV 光刻的核心投影仪,将光掩模上的图像转移到硅晶圆上,只由两个反射镜子组成,类似于天文望远镜。这种配置格外的简单,因为传统投影仪至少需要六个反射镜子。这是通过仔细重新思考光学的像差校正理论实现的。

  新竹俊教授通过设计一种名为“双线场”的新照明光学方法解决了问题,该方法从正面照射 EUV 光到平面镜光掩模上,而不干扰光路。

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