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)控制等多項復(fù)雜工藝,林本堅團(tuán)隊在浸液系統(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。顆??仄≒article MC):用于芯片上微小顆粒的監(jiān)控,使用前其顆粒數(shù)應(yīng)小于10顆;常州比較好的光刻系統(tǒng)五星服務(wù)
c、水坑(旋覆浸沒)式顯影(Puddle Development)。噴覆足夠(不能太多,**小化背面濕度)的顯影液到硅片表面,并形成水坑形狀(顯影液的流動保持較低,以減少邊緣顯影速率的變化)。硅片固定或慢慢旋轉(zhuǎn)。一般采用多次旋覆顯影液:***次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗(去除硅片兩面的所有化學(xué)品)并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點(diǎn):顯影液用量少;硅片顯影均勻;**小化了溫度梯度。顯影液:a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因為會帶來可動離子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。吳中區(qū)常見光刻系統(tǒng)五星服務(wù)接觸式曝光(Contact Printing)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。
光刻系統(tǒng)是一種用于半導(dǎo)體器件制造的精密科學(xué)儀器,是制備高性能光電子和微電子器件不可或缺的**工藝設(shè)備 [1] [6-7]。其技術(shù)發(fā)展歷經(jīng)紫外(UV)、深紫外(DUV)到極紫外(EUV)階段,推動集成電路制程不斷進(jìn)步 [3] [6]。當(dāng)前**的EUV光刻系統(tǒng)已實現(xiàn)2nm制程芯片量產(chǎn)(截至2024年12月) [6],廣泛應(yīng)用于微納器件加工、芯片制造等領(lǐng)域 [2] [5]。全球**光刻系統(tǒng)主要由ASML、Nikon等企業(yè)主導(dǎo),國內(nèi)廠商如上海微電子在中端設(shè)備領(lǐng)域取得突破 [7]。光刻系統(tǒng)按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DUV)、極紫外(EUV)、電子束及無掩模激光直寫等類別 [2] [5-7]。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,實現(xiàn)納米級曝光精度 [6-7]。電子束光刻系統(tǒng)(如EBL 100KV)采用高穩(wěn)定性電子槍和精密偏轉(zhuǎn)控制,定位分辨率達(dá)0.0012nm [2]。無掩模激光直寫系統(tǒng)利用激光直接在基材上成像,適用于柔性電子器件制造等領(lǐng)域 [5]。
顯影中的常見問題:a、顯影不完全(Incomplete Development)。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成;b、顯影不夠(Under Development)。顯影的側(cè)壁不垂直,由顯影時間不足造成;c、過度顯影(Over Development)??拷砻娴墓饪棠z被顯影液過度溶解,形成臺階。顯影時間太長。硬烘方法:熱板,100~130C(略高于玻璃化溫度Tg),1~2分鐘。目的:a、完全蒸發(fā)掉光刻膠里面的溶劑(以免在污染后續(xù)的離子注入環(huán)境,例如DNQ酚醛樹脂光刻膠中的氮會引起光刻膠局部爆裂);目的:除去溶劑(4~7%);增強(qiáng)黏附性;釋放光刻膠膜內(nèi)的應(yīng)力;防止光刻膠玷污設(shè)備;
所有實際電子束曝光、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,半導(dǎo)體基片上如果有絕緣的介質(zhì)膜,電子通過它時也會產(chǎn)生一定量的電荷積累,這些積累的電荷同樣會排斥后續(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、實驗室溫度變化等都會引起電子束曝光產(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))。吳中區(qū)耐用光刻系統(tǒng)選擇
EUV光刻系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究至量產(chǎn)四個階段,其突破得益于多元主體協(xié)同創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合 [3]。常州比較好的光刻系統(tǒng)五星服務(wù)
涂底方法:a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積,200~250C,30秒鐘;優(yōu)點(diǎn):涂底均勻、避免顆粒污染;b、旋轉(zhuǎn)涂底。缺點(diǎn):顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。目的:使表面具有疏水性,增強(qiáng)基底表面與光刻膠的黏附性旋轉(zhuǎn)涂膠方法:a、靜態(tài)涂膠(Static)。硅片靜止時,滴膠、加速旋轉(zhuǎn)、甩膠、揮發(fā)溶劑(原光刻膠的溶劑約占65~85%,旋涂后約占10~20%);b、動態(tài)(Dynamic)。低速旋轉(zhuǎn)(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(zhuǎn)(3000rpm)、甩膠、揮發(fā)溶劑。常州比較好的光刻系統(tǒng)五星服務(wù)
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