Русская Википедия:Степпер
Степпер (Шаблон:Lang-en) — литографическая установка, использующаяся при изготовлении полупроводниковых интегральных схем. На них проводится важнейший этап проекционной фотолитографии — засветка фоторезиста через маску (принцип работы схож с диапроекторами и фотоувеличителями, однако степперы уменьшают изображение с маски (фотошаблона), обычно в 4-6 раз[1]). В процессе работы степпера рисунок с маски многократно переводится в рисунок на различных частях полупроводниковой пластины.
Также могут называться «установки проекционного экспонирования и мультипликации», «проекционная система фотолитографии», «проекционная литографическая установка», «установка совмещения и экспонирования».
Работа степпера над каждой полупроводниковой пластиной состоит из двух этапов:
Своё название степпер (от Шаблон:Lang-en — шаг) получил из-за того, что каждое экспонирование производится небольшими прямоугольными участками (порядка нескольких см²); для экспонирования всей пластины её передвигают шагами, кратными размеру экспонируемой области (процесс Шаблон:Lang-en2[2]). После каждого передвижения проводится дополнительная проверка правильности позиционирования.
Современные литографические установки могут использовать не шаговый, а сканирующий режим работы; они называются «сканнеры» (Шаблон:Lang-en2[2]). При экспонировании передвигаются в противоположных направлениях и пластина и маска, скорость сканирования масок до 2000 мм/с, пластины - до 500 мм/с[3]. Луч света имеет форму линии или сильно вытянутого прямоугольника (например использовались лучи с сечением 9×26 мм для экспонирования полей размером 33×26 мм).
В конце 2010-х ширина полосы засвета составляла около 24-26 мм, длина засвечиваемой области до 33 мм (требования ITRS - 26×33 мм для 193-нм оборудования)[4]. Типичные размеры маски — около 12×18 см, масштабирование в 4 раза[2][5].
Интерфейсы
Для загрузки и выгрузки пластин и масок, современные степперы используют контейнеры стандартов SMIF и FOUP.
Рынок
М. Макушин приводит следующие характеристики рынка литографического оборудования в 2010 году[6]
2007 | 2008 | 2009 | 2010 | |
---|---|---|---|---|
Объём продаж, млрд долл. | 7.14 | 5.39 | 2.64 | 5.67 |
Отгружено установок, ед | 604 | 350 | 137 | 211 |
Средняя стоимость установки, млн долл. | 11.9 | 15.4 | 19.3 | 26.8 |
В среднем, стоимость установок растет экспоненциально с 1980-х годов, удвоение цены происходит каждые 4,5 года.[7][8]
Разработчики и производители степперов
- ASML (51 % в 2009 году, 43 % в 2008 году)
- Nikon (39 % в 2009 году, 29 % в 2008 году)
- Canon (9 % в 2009 году, 28 % в 2008 году)
Ранее степперы и сканеры выпускались также компаниями ASET, Cameca Instruments, Censor AG, Eaton, GCA, General Signal, Hitachi, Perkin-Elmer, Ultratech.[8][9]
Примечания
Ссылки
- Тасит Мурки. Закон Мура против нанометров. Всё, что вы хотели знать о микроэлектронике, но почему-то не узнали… // ixbt.com, 2011
- Фотолитография с пятнадцатилетним опозданием // Александр Механик, «Стимул» 2022
- ↑ http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1184715 Шаблон:Wayback 2000
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Chapter 5 Wafer Steppers Шаблон:Wayback, page 141, Table 5.1 / Harry J. Levinson, Principles of Lithography — SPIE Press, 2005, ISBN 9780819456601
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Advanced Processes for 193-nm Immersion Lithography, page 4 - SPIE Press, 2009, ISBN 9780819475572 "The exposure field size of 193-nm production tools is required by ITRS to be 26 mm x 33 mm."
- ↑ Harry J. Levinson, Factors that determine the optimum reduction factor for wafer steppers Шаблон:Wayback- Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 06/1999; DOI: 10.1117/12.350834 "Lens reduction factor ... choice of 5x for the reduction factor initially and 4x for the most recent generation of step-and-scan systems."
- ↑ 6,0 6,1 М.Макушин, В.Мартынов, НУЖЕН ЛИ РОССИИ САМОДЕЛЬНЫЙ EUV-НАНОЛИТОГРАФ?! ТЕХНИКА И ЭКОНОМИКА СОВРЕМЕННОЙ ЛИТОГРАФИИ Шаблон:Wayback / Фотоника № 4 2010
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 8,0 8,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web