今天分享的是:电子行业微纳世界的建筑师:光刻技术深度解析-金元证券
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光刻技术是半导体制造的核心环节,每个掩模层均需以光刻为起始,其决定着技术节点的限制,每代节点的最小特征尺寸约为上一代的70%,电路密度翻倍。逻辑芯片与存储芯片光刻存在差异,逻辑金属互连层复杂,最小pitch多见于第一层金属互连和晶体管层(如7nm逻辑的M1线/槽pitch约40nm);存储芯片核心阵列由规则线/间隔结构组成,pitch全局统一(如DRAM字线pitch整个阵列内恒定),利于光刻工艺优化。光刻基本流程包括旋涂光刻胶、预烘烤、曝光、显影,前提是完成掩模版设计制造,掩模版制造含CAM版图处理、光刻及检测,先进节点(130nm及以下)掩模采用电子束直写以保证精度。匀胶显影机(Track)负责涂胶、烘烤、显影等除曝光外的工艺,包含增粘、热盘、冷盘等模块,可在线检测调整工艺参数。光源方面,不同波长对应不同光源,I线用高压汞灯,KrF和ArF用准分子激光器,EUV采用13.5nm极紫外光,通过激光等离子体(LPP)产生,国内有LPP、DPP、同步辐射等研发路线。光刻机按曝光方式分为接触式、接近式、投影式,投影式又分步进式和步进扫描式,核心参数波长、NA、k1决定分辨率(遵循瑞利判据)。套刻误差影响器件性能,需高精度量测与校正,现代光刻机采用磁浮驱动和激光干涉仪定位,双工件台架构提升产能。2024年光刻相关设备市场约293.67亿美元,2025年预计达312.74亿美元,ASML垄断高端市场,先进制程及AI、大数据等应用拉动的高带宽存储需求驱动市场增长。
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