徐州本地光刻系統(tǒng)選擇

電子束光刻基本上分兩大類，一類是大生產(chǎn)光掩模版制造的電子束曝光系統(tǒng)，另一類是直接在基片上直寫納米級(jí)圖形的電子束光刻系統(tǒng)。電子束光刻技術(shù)起源于掃描電鏡，**早由德意志聯(lián)邦共和國(guó)杜平根大學(xué)的G．Mollenstedt等人在20世紀(jì)60年代提出。電子束曝光的波長(zhǎng)取決于電子能量，電子能量越高，曝光的波長(zhǎng)越短，大 體在10－6nm量級(jí)上，因而電子束光刻不受衍射極限的影響，所以電子束光刻可獲得接近于原子尺寸的分辨率。但是，由于電子束入射到抗蝕劑及基片上時(shí)，電子會(huì)與固體材料的原子發(fā)生“碰撞”產(chǎn)生電子散射現(xiàn)象，包括前散射和背散射電子，這些散射電子同樣也參與“曝光”，前散射電子波及范圍可在幾十納米，從基片上返回抗蝕劑中背散射電子可波及到幾十微米之遠(yuǎn)。截至2024年12月，EUV技術(shù)已應(yīng)用于2nm芯片量產(chǎn)，但仍需優(yōu)化光源和光刻膠性能。徐州本地光刻系統(tǒng)選擇

對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)方法：a、預(yù)對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)；b、通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）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)。曝光曝光中**重要的兩個(gè)參數(shù)是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。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。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法：a、接觸式曝光（Contact Printing）。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來(lái)的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng)，設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：光刻膠污染掩膜板；掩膜板的磨損，壽命很低（只能使用5～25次）；1970前使用，分辨率〉0.5μm。徐州本地光刻系統(tǒng)選擇b、除去水蒸氣，使基底表面由親水性變?yōu)樵魉?，增?qiáng)表面的黏附性六甲基二硅胺烷）。

準(zhǔn)分子光刻技術(shù)作為當(dāng)前主流的光刻技術(shù)，主要包括：特征尺寸為0．1μm的248 nm KrF準(zhǔn)分子激光技術(shù)；特征尺寸為90 nm的193 nm ArF準(zhǔn)分子激光技術(shù)；特征尺寸為65 nm的193 nm ArF浸沒(méi)式技術(shù)（Immersion，193i）。其中193 nm浸沒(méi)式光刻技術(shù)是所有光刻技術(shù)中**為長(zhǎng)壽且**富有競(jìng)爭(zhēng)力的，也是目前如何進(jìn)一步發(fā)揮其潛力的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)光刻技術(shù)光刻膠與曝光鏡頭之間的介質(zhì)是空氣，而浸沒(méi) 式技術(shù)則是將空氣 換成液體介質(zhì)。實(shí)際上，由于液體介質(zhì)的折射率相比空氣介質(zhì)更接近曝光透鏡鏡片材料的折射率，等效地加大了透鏡口徑尺寸與數(shù)值孔徑（NA），同時(shí)可以 ***提高焦深（DOF）和曝光工藝的寬容度（EL），浸沒(méi)式光 刻 技 術(shù) 正 是 利 用 這 個(gè) 原 理 來(lái) 提 高 其 分 辨率。

EUV光刻技術(shù)的發(fā)展能否趕得上集成電路制造技術(shù)的要求？這仍然是一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然，EUV光刻技術(shù)的進(jìn)步也是巨大的。截止2016年，用于研發(fā)和小批量試產(chǎn)的EUV光刻機(jī)，已經(jīng)被安裝在晶圓廠，并投入使用 [1]。EUV光刻所能提供的高分辨率已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。光刻機(jī)供應(yīng)商已經(jīng)分別實(shí)現(xiàn)了20nm和14nm節(jié)點(diǎn)的SRAM的曝光，并與193i曝光的結(jié)果做了對(duì)比。顯然，即使是使用研發(fā)機(jī)臺(tái)，EUV曝光的分辨率也遠(yuǎn)好于193i。14nm節(jié)點(diǎn)圖形的曝光聚焦深度能到達(dá)250nm以上。 [1]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(gè)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]。

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(méi)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(méi)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(jìng)爭(zhēng)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(méi)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(méi)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(wèn)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(wèn)題；研發(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒(méi)液體材料；以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問(wèn)題。針 對(duì) 這 些 難 題 挑 戰(zhàn)，國(guó) 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(méi)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。b、通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）上。姑蘇區(qū)銷售光刻系統(tǒng)按需定制

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]。徐州本地光刻系統(tǒng)選擇

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。徐州本地光刻系統(tǒng)選擇

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