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集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個(gè)數(shù)量級(jí)(從毫米級(jí)到亞微米級(jí)),已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。光刻技術(shù)是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)。其主要過(guò)程為:首先紫外光通過(guò)掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng);再通過(guò)顯影技術(shù)溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠(前者稱(chēng)正性光刻膠,后者稱(chēng)負(fù)性光刻膠),使掩膜版上的圖形被復(fù)制到光刻膠薄膜上;***利用刻蝕技術(shù)將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。另外層間對(duì)準(zhǔn),即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對(duì)準(zhǔn)。常州購(gòu)買(mǎi)光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸
掃描投影曝光(Scanning Project Printing)。70年代末~80年代初,〉1μm工藝;掩膜板1:1,全尺寸;步進(jìn)重復(fù)投影曝光(Stepping-repeating Project Printing或稱(chēng)作Stepper)。80年代末~90年代,0.35μm(I line)~0.25μm(DUV)。掩膜板縮小比例(4:1),曝光區(qū)域(Exposure Field)22×22mm(一次曝光所能覆蓋的區(qū)域)。增加了棱鏡系統(tǒng)的制作難度。01:13步進(jìn)掃描光刻機(jī) 芯片工程師教程掃描步進(jìn)投影曝光(Scanning-Stepping Project Printing)。90年代末~至今,用于≤0.18μm工藝。采用6英寸的掩膜板按照4:1的比例曝光,曝光區(qū)域(Exposure Field)26×33mm。優(yōu)點(diǎn):增大了每次曝光的視場(chǎng);提供硅片表面不平整的補(bǔ)償;提高整個(gè)硅片的尺寸均勻性。但是,同時(shí)因?yàn)樾枰聪蜻\(yùn)動(dòng),增加了機(jī)械系統(tǒng)的精度要求。工業(yè)園區(qū)銷(xiāo)售光刻系統(tǒng)推薦貨源無(wú)掩模激光直寫(xiě)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]。
光刻膠(Photoresist)又稱(chēng)光致抗蝕劑,是指通過(guò)紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。由感光樹(shù)脂、增感劑和溶劑3種主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。在光刻工藝過(guò)程中,用作抗腐蝕涂層材料。半導(dǎo)體材料在表面加工時(shí),若采用適當(dāng)?shù)挠羞x擇性的光刻膠,可在表面上得到所需的圖像。光刻膠按其形成的圖像分類(lèi)有正性、負(fù)性?xún)纱箢?lèi)。在光刻膠工藝過(guò)程中,涂層曝光、顯影后,曝光部分被溶解,未曝光部分留下來(lái),該涂層材料為正性光刻膠。如果曝光部分被保留下來(lái),而未曝光被溶解,該涂層材料為負(fù)性光刻膠。按曝光光源和輻射源的不同,又分為紫外光刻膠(包括紫外正、負(fù)性光刻膠)、深紫外光刻膠、X-射線膠、電子束膠、離子束膠等。
浸沒(méi)式光刻機(jī)是通過(guò)在物鏡與晶圓之間注入超純水,等效縮短光源波長(zhǎng)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(guó)產(chǎn)氟化氬浸沒(méi)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(guó)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(lèi)產(chǎn)品仍存在代差 [1]。通過(guò)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(zhǎng),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。光刻系統(tǒng)主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。
光刻系統(tǒng)SUSS是一種應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的工藝試驗(yàn)儀器,其比較大基片尺寸為6英寸,可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率和1μm的**小線寬 [1]。該系統(tǒng)通過(guò)精密光學(xué)曝光技術(shù)完成微電子器件的圖形轉(zhuǎn)移,為集成電路研發(fā)和生產(chǎn)提供關(guān)鍵工藝支持。比較大基片處理能力:支持直徑6英寸的基片加工(截至2021年1月) [1]圖形分辨率:系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率 [1]線寬控制:在標(biāo)準(zhǔn)工藝條件下能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)1μm的**小線寬加工 [1]該系統(tǒng)采用接觸式/接近式曝光原理,通過(guò)紫外光源實(shí)現(xiàn)掩模圖形向基片光刻膠的精確轉(zhuǎn)移。其精密對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可保證多次曝光時(shí)的套刻精度,適用于半導(dǎo)體器件研發(fā)階段的工藝驗(yàn)證和小批量試制。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]。吳中區(qū)銷(xiāo)售光刻系統(tǒng)選擇
低速旋轉(zhuǎn)(500rpm_rotation per minute)、滴膠、加速旋轉(zhuǎn)(3000rpm)、甩膠、揮發(fā)溶劑。常州購(gòu)買(mǎi)光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸
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。是對(duì)半導(dǎo)體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進(jìn)行開(kāi)孔,以便進(jìn)行雜質(zhì)的定域擴(kuò)散的一種加工技術(shù)。一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測(cè)等工序。硅片清洗烘干方法: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))目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機(jī)物、工藝殘余、可動(dòng)離子);b、除去水蒸氣,使基底表面由親水性變?yōu)樵魉?,增?qiáng)表面的黏附性(對(duì)光刻膠或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。常州購(gòu)買(mǎi)光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸
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