姑蘇區(qū)省電光刻系統(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(guó)產(chǎn)浸沒(méi)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(guò)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(guó)產(chǎn)ArF浸沒(méi)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(guó)出口浸沒(méi)式DUV光刻機(jī)的限制政策加速了國(guó)產(chǎn)設(shè)備信息公開(kāi)進(jìn)程 [1]。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)披露被認(rèn)為是對(duì)國(guó)際技術(shù)封鎖的實(shí)質(zhì)性回應(yīng)。但是同時(shí)引入了衍射效應(yīng)，降低了分辨率。1970后適用，但是其最大分辨率為2～4μm。姑蘇區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

目 前EUV技 術(shù) 采 用 的 曝 光 波 長(zhǎng) 為13．5nm，由于其具有如此短的波長(zhǎng)，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(méi)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(méi)式光刻技術(shù)延伸到15和11nm工藝節(jié)點(diǎn)。 [1]電子束光刻技術(shù)是利用電子槍所產(chǎn)生的電子束，通過(guò)電子光柱的各極電磁透鏡聚焦、對(duì)中、各種象差的校正、電子束斑調(diào)整、電子束流調(diào)整、電子束曝光對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)、電子束偏轉(zhuǎn)校正、電子掃描場(chǎng)畸變校正等一系列調(diào)整，***通過(guò)掃描透鏡根據(jù)電子束曝光程序的安排，在涂布有電子抗蝕劑（光刻膠）的基片表面上掃描寫(xiě)出所需要的圖形。吳中區(qū)購(gòu)買光刻系統(tǒng)規(guī)格尺寸目的：使表面具有疏水性，增強(qiáng)基底表面與光刻膠的黏附性。

由于193nm沉浸式工藝的延伸性非常強(qiáng)，同時(shí)EUV技術(shù)耗資巨大進(jìn)展緩慢。EUV（極紫外線光刻技術(shù)）是下一代光刻技術(shù)（<32nm節(jié)點(diǎn)的光刻技術(shù)）。它是采用波長(zhǎng)為13.4nm的軟x射線進(jìn)行光刻的技術(shù)。EUV光刻的基本設(shè)備方面仍需開(kāi)展大量開(kāi)發(fā)工作以達(dá)到適于量產(chǎn)的成熟水平。當(dāng)前存在以下挑戰(zhàn)：（1）開(kāi)發(fā)功率足夠高的光源并使系統(tǒng)具有足夠的透射率，以實(shí)現(xiàn)并保持高吞吐量。（2）掩模技術(shù)的成熟，包括以足夠的平面度和良率制**射掩模襯底，反射掩模的光化學(xué)檢測(cè)，以及因缺少掩模表面的保護(hù)膜而難以滿足無(wú)缺陷操作要求。（3）開(kāi)發(fā)高靈敏度且具有低線邊緣粗糙度(LineEdgeRoughness,LER)的光刻膠。 [3]

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。完成圖形的曝光后，用激光曝光硅片邊緣，然后在顯影或特殊溶劑中溶解；

光致抗蝕劑，簡(jiǎn)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(wú)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)。連續(xù)噴霧顯影（Continuous Spray Development）/自動(dòng)旋轉(zhuǎn)顯影（Auto-rotation Development）。姑蘇區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

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)）。姑蘇區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

兩種工藝常規(guī)光刻技術(shù)是采用波長(zhǎng)為2000～4500埃的紫外光作為圖像信息載體，以光致抗蝕劑為中間（圖像記錄）媒介實(shí)現(xiàn)圖形的變換、轉(zhuǎn)移和處理，**終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質(zhì)層上的一種工藝。在廣義上，它包括光復(fù)印和刻蝕工藝兩個(gè)主要方面。①光復(fù)印工藝：經(jīng)曝光系統(tǒng)將預(yù)制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置，精確傳遞到預(yù)涂在晶片表面或介質(zhì)層上的光致抗蝕劑薄層上。②刻蝕工藝：利用化學(xué)或物理方法，將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質(zhì)層除去，從而在晶片表面或介質(zhì)層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完全一致的圖形。集成電路各功能層是立體重疊的，因而光刻工藝總是多次反復(fù)進(jìn)行。例如，大規(guī)模集成電路要經(jīng)過(guò)約10次光刻才能完成各層圖形的全部傳遞。在狹義上，光刻工藝*指光復(fù)印工藝,即從④到⑤或從③到⑤的工藝過(guò)程姑蘇區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

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