吳江區(qū)耐用光刻系統(tǒng)按需定制

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(dòng)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(shí)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(shí)現(xiàn)納米級(jí)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]。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]。吳江區(qū)耐用光刻系統(tǒng)按需定制

2024年9月工信部發(fā)布的技術(shù)指標(biāo)顯示，國產(chǎn)浸沒式光刻機(jī)已實(shí)現(xiàn)：1.套刻精度≤8nm [1]2.滿足28nm制程需求 [1]3.具備多重曝光技術(shù)適配能力研發(fā)過程中需突破：超純水循環(huán)系統(tǒng)的納米級(jí)污染控制高速掃描下的液體湍流抑制光路折射率穩(wěn)定性維持林本堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在浸液系統(tǒng)上的突破 [1]。目前國產(chǎn)ArF浸沒式光刻機(jī)：可實(shí)現(xiàn)套刻精度≤8nm在28nm節(jié)點(diǎn)具備商業(yè)化應(yīng)用價(jià)值與ASML的TWINSCAN NXT系列相比，平均套刻精度相差約3nm [1]2024年ASML對(duì)中國出口浸沒式DUV光刻機(jī)的限制政策加速了國產(chǎn)設(shè)備信息公開進(jìn)程 [1]。國產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)披露被認(rèn)為是對(duì)國際技術(shù)封鎖的實(shí)質(zhì)性回應(yīng)。張家港常見光刻系統(tǒng)推薦貨源如果能量和焦距調(diào)整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。

為把193i技術(shù)進(jìn)一步推進(jìn)到32和22nm的技術(shù)節(jié)點(diǎn)上，光刻**一直在尋找新的技術(shù)，在沒有更好的新光刻技術(shù)出現(xiàn)前，兩次曝光技術(shù)（或者叫兩次成型技術(shù)，DPT）成為人們關(guān) 注 的 熱 點(diǎn)。ArF浸沒式兩次曝光技術(shù)已被業(yè)界認(rèn)為是32nm節(jié)點(diǎn)相當(dāng)有競爭力的技術(shù)；在更低的22nm節(jié)點(diǎn)甚至16nm節(jié)點(diǎn)技術(shù)中，浸沒式 光刻技術(shù)也 具 有相當(dāng)大 的優(yōu)勢(shì)。01:23新哥聊芯片:13.光刻機(jī)的數(shù)值孔徑浸沒式光刻技術(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。

其主要成像原理是光波波長為10～14nm的極端遠(yuǎn)紫外光波經(jīng)過周期性多層膜反射鏡投射到反射式掩模版上，通過反射式掩模版反射出的極紫外光波再通過由多面反射鏡組成的縮小投影系統(tǒng)，將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中，形成集成電路制造所需要的光刻圖形。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)。 [3]關(guān)鍵尺寸控片（Critical Dimension MC）：用于光刻區(qū)關(guān)鍵尺寸穩(wěn)定性的監(jiān)控；

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(dòng)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?yàn)闀?huì)帶來可動(dòng)離子污染（MIC，Movable Ion Contamination），所以在IC制造中一般不用。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]。昆山常見光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸

光刻膠厚度控片（PhotoResist Thickness MC）：光刻膠厚度測(cè)量；吳江區(qū)耐用光刻系統(tǒng)按需定制

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)。吳江區(qū)耐用光刻系統(tǒng)按需定制

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