光刻设备在特定应用中获得新生

光刻设备在特定应用中获得新生

-- 半导体国际 - 中国半导体制造业的技术权威网站 2006-12-26 点击:149

  由于我们一直致力于预测集成电路技术的未来发展,这就容易忽视那些老代技术潜在的巨大市场的需求。但令人欣慰的是,包括248纳米光刻系统在内的老代的技术平台正被重新改造,进而投入不断成长的市场接受挑战。

  早在8年以前,ASML就已经成立了一个特定应用部门,它的职能是为公司现有产品开拓新兴市场。尽管这些市场大部分规模较小,但其销售收入已经成为主流集成电路产业进行先期技术研发的重要的资金来源。

  ASML的Boudewijn Sluijk的介绍说,比方说薄膜磁头市场,尽管其销售额仅占硅片光刻设备的1%左右,但是它对于ASML却至关重要。随着NAND闪存在市场上的不断普及,闪存和使用薄膜磁头的硬盘驱动器之间的争斗也越演越烈。闪存不断推出更高存储容量的产品,进而蚕食硬盘的市场份额,而硬盘也不甘示弱、抓紧进行升级换代。其中使用先进光刻设备制造薄膜磁头就是一种优化方案。

  Sluijk说,硬盘使用AlTiC材料制造的薄膜磁头已经二十几年了,为了使现有的光刻曝光设备能够在这一领域有所建树,就必须对其进行改良以满足使用AlTiC晶片以及生产器件的需求。比方说,AlTiC晶片较之硅片更厚、更重,前者
的厚度是1.2-2毫米而后者仅为0.5毫米。晶片重量的变化需要调整传送系统,而厚度的增加也需要调节聚焦参数。AlTiC晶片的热学特性与硅片也不尽相同,并且它有更为严格的静电保护要求。此外,由于薄膜磁头的尺寸大于光刻设备的曝光范围,这也需要优化光刻图形的衔接技术。


  ASML特定应用部产品市场拓展经理Peter ten Berge介绍说,目前248纳米和193纳米曝光设备都将被用于制造薄膜磁头。实际上,薄膜磁头的发展规划并不是远远落后于国际半导体发展蓝图(ITRS)而且它还在不断缩小两者之间的距离。ten Berge说,薄膜磁头需要的图形分辨率与ITRS的最紧半节距相当,因此,采用半空间周期密集图形排布的闪存将会比采用孤立线条和疏松间隙图形排布的薄膜磁头制造起来更为困难。

  ten Berge介绍,如同集成电路产业那样,薄膜磁头的专家们也正致力于升级最新型的扫描式光刻设备包括先进的浸没式光刻设备,使之能够为其所用。其主要的原因是由于市场对产品的需求也与日俱增。“不可能仅仅为了薄膜磁头而专门研发一台浸没式光刻设备,但是我们能够对最新型的设备进行改造以满足薄膜磁头的生产需求。”他说。此外,ten Berge还补充道,未来三年内薄膜磁头制造商很可能会采用浸没式光刻设备进行生产。

  不仅如此,半导体技术在生产微机电系统、化合物半导体以及图像传感器方面都有着广阔的前景。ten Berge介绍,现在有一些内存生产商正在制造CMOS图像传感器,其原因是它与内存在制造工艺上没有差别,而且所使用的技术也较为落后,这意味着半导体生产商能够旧瓶装新酒,使用较老的设备创造出新的效益。当然前提是还必须对设备进行相应的改造,比如说,由于传感器使用的颜色滤光层厚度较厚而且容易挥发,为了防止污染,必须对光刻设备添加排风罩。

  微机电系统通常使用等比例接触式光刻设备进行生产制造。但是随着对工艺对准和图形嵌套方面需求的不断提升,使用投影式光刻设备已是大势所趋。在制造方面,薄膜磁头和微机电系统两者有着不少的共性,比方说衬底材料都较厚等。“我们的设备能够提供较大的对准焦深,所以这有助于解决图形表面高低起伏的问题。” ten Berge说。

  用户不断创造各种新的器件类型,这也就需要光刻技术给出相应的解决方案。因此,这一领域充满着惊奇,当然也不会存在标准统一的技术发展规划。“对于微机电系统而言,它并不适合采用ITRS模式,”ten Berge说:“在这一领域中,有着太多的器件类型和制造工艺。”
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  • wangyuanhai18 (2008-3-06 21:36:45)

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