張家港常見光刻系統(tǒng)選擇

浸沒式光刻技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)主要有：如何解決曝光中產(chǎn)生的氣泡和污染等缺陷的問題；研發(fā)和水具有良好的兼容性且折射率大于1．8的光刻膠的問題；研發(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒液體材料；以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問題。針 對(duì) 這 些 難 題 挑 戰(zhàn)，國 內(nèi) 外 學(xué) 者 以 及ASML，Nikon和IBM等公 司已 經(jīng) 做 了 相 關(guān) 研 究并提出相應(yīng)的對(duì)策。浸沒式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展，以滿足更小光刻線寬的要求。 [1]提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長，通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長。方法：濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙（熱板150～250C,1～2分鐘，氮?dú)獗Ｗo(hù)）。張家港常見光刻系統(tǒng)選擇

浸沒式光刻機(jī)是通過在物鏡與晶圓之間注入超純水，等效縮短光源波長并提升數(shù)值孔徑，從而實(shí)現(xiàn)更高分辨率的半導(dǎo)體制造**設(shè)備。2024年9月工信部文件顯示，國產(chǎn)氟化氬浸沒式光刻機(jī)套刻精度已達(dá)到≤8nm水平。該技術(shù)研發(fā)涉及浸液系統(tǒng)、光學(xué)控制等多項(xiàng)復(fù)雜工藝，林本堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在浸液系統(tǒng)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破。目前國產(chǎn)ArF光刻機(jī)在成熟制程（如28nm）上有應(yīng)用潛力，但與ASML同類產(chǎn)品仍存在代差 [1]。通過浸液系統(tǒng)在物鏡和晶圓之間填充超純水，將193nm的氟化氬激光等效縮短為134nm波長，同時(shí)將數(shù)值孔徑提升至1.35以上，***增強(qiáng)光刻分辨率 [1]。該技術(shù)相比干式光刻機(jī)，可突破物理衍射極限。張家港常見光刻系統(tǒng)選擇光刻是平面型晶體管和集成電路生產(chǎn)中的一個(gè)主要工藝。

目 前EUV技 術(shù) 采 用 的 曝 光 波 長 為13．5nm，由于其具有如此短的波長，所有光刻中不需要再使用光學(xué)鄰近效應(yīng)校正（OPC）技術(shù)，因而它可以把光刻技術(shù)擴(kuò)展到32nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)。2009年9月Intel*** 次 向 世 人 展 示 了22 nm工藝晶圓，稱繼續(xù)使用193nm浸沒式光刻技術(shù)，并規(guī) 劃 與EUV及EBL曝 光 技 術(shù) 相 配 合，使193nm浸沒式光刻技術(shù)延伸到15和11nm工藝節(jié)點(diǎn)。 [1]電子束光刻技術(shù)是利用電子槍所產(chǎn)生的電子束，通過電子光柱的各極電磁透鏡聚焦、對(duì)中、各種象差的校正、電子束斑調(diào)整、電子束流調(diào)整、電子束曝光對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記檢測、電子束偏轉(zhuǎn)校正、電子掃描場畸變校正等一系列調(diào)整，***通過掃描透鏡根據(jù)電子束曝光程序的安排，在涂布有電子抗蝕劑（光刻膠）的基片表面上掃描寫出所需要的圖形。

所有實(shí)際電子束曝光、顯影后圖形的邊緣要往外擴(kuò)展，這就是所謂的“電子束鄰近效應(yīng)。同時(shí)，半導(dǎo)體基片上如果有絕緣的介質(zhì)膜，電子通過它時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定量的電荷積累，這些積累的電荷同樣會(huì)排斥后續(xù)曝光的電子，產(chǎn)生偏移，而不導(dǎo)電的絕緣體（如玻璃片）肯定不能采用電子束曝光。還有空間交變磁場、實(shí)驗(yàn)室溫度變化等都會(huì)引起電子束曝光產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象。因此，即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統(tǒng)，要曝光出50nm以下的圖形結(jié)構(gòu)也不容易。麻省理工學(xué)院（MIT）已經(jīng)采用的電子束光刻技術(shù)分辨率將推進(jìn)到9nm。電子束直寫光刻可以不需要工作原理是通過光源、照明系統(tǒng)和投影物鏡將掩模圖案轉(zhuǎn)移至硅片，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)曝光精度 [6-7]。

EUV光刻采用波長為10-14納米的極紫外光作為光源，可使曝光波長一下子降到13.5nm,它能夠把光刻技術(shù)擴(kuò)展到32nm以下的特征尺寸。根據(jù)瑞利公式（分辨率=k1·λ/NA），這么短的波長可以提供極高的光刻分辨率。換個(gè)角度講，使用193i與EUV光刻機(jī)曝同一個(gè)圖形，EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對(duì)應(yīng)的光刻工藝就越容易；k1的極限是0.25，小于0.25的光刻工藝是不可能的。從32nm半周期節(jié)點(diǎn)開始（對(duì)應(yīng)20nm邏輯節(jié)點(diǎn)），即使使用1.35NA的193nm浸沒式光刻機(jī)，k1因子也小于0.25。一次曝光無法分辨32nm半周期的圖形，必須使用雙重光刻技術(shù)。使用0.32NA的EUV光刻，即使是11nm半周期的圖形，k1仍然可以大于0.25。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng)，設(shè)備簡單。徐州比較好的光刻系統(tǒng)批量定制

方法：a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積，200～250C,30秒鐘；張家港常見光刻系統(tǒng)選擇

光致抗蝕劑，簡稱光刻膠或抗蝕劑，指光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。光蝕劑分為兩大類。①正性光致抗蝕劑：受光照部分發(fā)生降解反應(yīng)而能為顯影液所溶解。留下的非曝光部分的圖形與掩模版一致。正性抗蝕劑具有分辨率高、對(duì)駐波效應(yīng)不敏感、曝光容限大、***密度低和無毒性等優(yōu)點(diǎn)，適合于高集成度器件的生產(chǎn)。②負(fù)性光致抗蝕劑：受光照部分產(chǎn)生交鏈反應(yīng)而成為不溶物，非曝光部分被顯影液溶解，獲得的圖形與掩模版圖形互補(bǔ)。負(fù)性抗蝕劑的附著力強(qiáng)、靈敏度高、顯影條件要求不嚴(yán)，適于低集成度的器件的生產(chǎn)。張家港常見光刻系統(tǒng)選擇

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