高新區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇

極紫外光刻系統(tǒng)是采用13.5納米波長極紫外光源的半導體制造**設備，可將芯片制程推進至7納米、5納米及更先進節(jié)點。該系統(tǒng)由荷蘭阿斯麥公司于2019年推出第五代產(chǎn)品，突破光學衍射極限，將摩爾定律物理極限推向新高度。2021年12月14日，中國工程院***發(fā)布的"2021全球**工程成就"將其列為近五年全球工程科技重大成果，評選標準包括**技術(shù)突破、系統(tǒng)集成創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)帶動效益三項維度 [1-7]。采用13.5納米波長的極紫外光源，突破傳統(tǒng)深紫外光刻193納米波長限制，通過多層鍍膜反射式光學系統(tǒng)實現(xiàn)更高精度曝光。該技術(shù)使芯片制程工藝節(jié)點從10納米推進至7納米、5納米及3納米水平，相較前代技術(shù)晶體管密度提升3倍以上 [5] [7]。對準方法：a、預對準，通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準；高新區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇

光刻機系統(tǒng)是材料科學領域的關(guān)鍵設備，通過光學成像原理將掩模版上的微細圖形精確轉(zhuǎn)移到光刻膠表面。系統(tǒng)配置1Kw近紫外光源與6V/30W顯微鏡燈適配器，配備氣動防震臺保障精密操作環(huán)境，其技術(shù)參數(shù)截至2020年11月24日仍在使用 [1]。通過光化學反應將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移至光刻膠上 [1]。系統(tǒng)采用光敏材料與精確曝光技術(shù)結(jié)合的方式完成圖形復制。（截至2020年11月24日更新數(shù)據(jù)）1.光源系統(tǒng)輸出功率：1千瓦級近紫外光（NUV）配套適配器：6V直流供電，額定功率30W2.穩(wěn)定裝置太倉耐用光刻系統(tǒng)按需定制低速旋轉(zhuǎn)（500rpm_rotation per minute）、滴膠、加速旋轉(zhuǎn)（3000rpm）、甩膠、揮發(fā)溶劑。

主要流程光復印工藝的主要流程如圖2：曝光方式常用的曝光方式分類如下：接觸式曝光和非接觸式曝光的區(qū)別，在于曝光時掩模與晶片間相對關(guān)系是貼緊還是分開。接觸式曝光具有分辨率高、復印面積大、復印精度好、曝光設備簡單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點。但容易損傷和沾污掩模版和晶片上的感光膠涂層,影響成品率和掩模版壽命,對準精度的提高也受到較多的限制。一般認為，接觸式曝光只適于分立元件和中、小規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統(tǒng)中，掩膜圖形經(jīng)光學系統(tǒng)成像在感光層上，掩模與晶片上的感光膠層不接觸,不會引起損傷和沾污,成品率較高，對準精度也高，能滿足高集成度器件和電路生產(chǎn)的要求。但投影曝光設備復雜，技術(shù)難度高，因而不適于低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)?，F(xiàn)代應用**廣的是 1:1倍的全反射掃描曝光系統(tǒng)和x:1倍的在硅片上直接分步重復曝光系統(tǒng)。 [2]

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）；表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。

b、堅膜，以提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護下表面的能力；c、進一步增強光刻膠與硅片表面之間的黏附性；d、進一步減少駐波效應（Standing Wave Effect）。常見問題：a、烘烤不足（Underbake）。減弱光刻膠的強度（抗刻蝕能力和離子注入中的阻擋能力）；降低***填充能力（Gapfill Capability for the needle hole）；降低與基底的黏附能力。b、烘烤過度（Overbake）。引起光刻膠的流動，使圖形精度降低，分辨率變差。另外還可以用深紫外線（DUV，Deep Ultra-Violet）堅膜。使正性光刻膠樹脂發(fā)生交聯(lián)形成一層薄的表面硬殼，增加光刻膠的熱穩(wěn)定性。在后面的等離子刻蝕和離子注入（125～200C）工藝中減少因光刻膠高溫流動而引起分辨率的降低。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0.0012nm [2]。相城區(qū)省電光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸

光刻缺陷控片（PDM，Photo Defect Monitor）：光刻膠缺陷監(jiān)控。高新區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇

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品）并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點：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。高新區(qū)比較好的光刻系統(tǒng)選擇

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