河南材料刻蝕加工工廠

光刻設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)其精度和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。在當(dāng)今高科技飛速發(fā)展的時(shí)代，半導(dǎo)體制造行業(yè)正以前所未有的速度推動(dòng)著信息技術(shù)的進(jìn)步。作為半導(dǎo)體制造中的重要技術(shù)之一，光刻技術(shù)通過(guò)光源、掩模、透鏡系統(tǒng)和硅片之間的精密配合，將電路圖案精確轉(zhuǎn)移到硅片上，為后續(xù)的刻蝕、離子注入等工藝步驟奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然而，隨著芯片特征尺寸的不斷縮小，光刻設(shè)備的精度和穩(wěn)定性成為了半導(dǎo)體制造領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。為了確保高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，光刻設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)通常采用高質(zhì)量的材料制造，如不銹鋼、鈦合金等，這些材料具有強(qiáng)度高、高剛性和良好的抗腐蝕性，能夠有效抵抗外部環(huán)境的干擾和內(nèi)部應(yīng)力的影響。雙面鍍膜光刻是針對(duì)硅及其它半導(dǎo)體基片發(fā)展起來(lái)的加工技術(shù)。河南材料刻蝕加工工廠

第三代為掃描投影式光刻機(jī)。中間掩模版上的版圖通過(guò)光學(xué)透鏡成像在基片表面，有效地提高了成像質(zhì)量，投影光學(xué)透鏡可以是1∶1，但大多數(shù)采用精密縮小分步重復(fù)曝光的方式（如1∶10，1∶5，1∶4）。IC版圖面積受限于光源面積和光學(xué)透鏡成像面積。光學(xué)曝光分辨率增強(qiáng)等光刻技術(shù)的突破，把光刻技術(shù)推進(jìn)到深亞微米及百納米級(jí)。第四代為步進(jìn)式掃描投影光刻機(jī)。以掃描的方式實(shí)現(xiàn)曝光，采用193nm的KrF準(zhǔn)分子激光光源，分步重復(fù)曝光，將芯片的工藝節(jié)點(diǎn)提升一個(gè)臺(tái)階。實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，將工藝推進(jìn)至180~130nm。隨著浸入式等光刻技術(shù)的發(fā)展，光刻推進(jìn)至幾十納米級(jí)。第五代為EUV光刻機(jī)。采用波長(zhǎng)為13.5nm的激光等離子體光源作為光刻曝光光源。即使其波長(zhǎng)是193nm的1/14，幾乎逼近物理學(xué)、材料學(xué)以及精密制造的極限。四川材料刻蝕加工平臺(tái)在曝光這一步中，將使用特定波長(zhǎng)的光對(duì)覆蓋襯底的光刻膠進(jìn)行選擇性地照射。

UV-LED光源作為一種新興光源，近幾年技術(shù)獲得了極大的進(jìn)步，在光刻機(jī)上同樣作為光源使用。與傳統(tǒng)汞燈相比，具有光強(qiáng)更高、穩(wěn)定性更好的特點(diǎn)，可節(jié)省電能約50%，壽命延長(zhǎng)5倍～10倍。一支汞燈的使用壽命通常在800～1000h，在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)中，通常24h保持工作狀態(tài)，能耗極大，隨著持續(xù)使用光強(qiáng)快速衰減，需要根據(jù)工藝需求不斷對(duì)汞燈位置進(jìn)行校正，調(diào)節(jié)光強(qiáng)大小以滿足曝光時(shí)光強(qiáng)求。UV-LED光源采用電子快門(mén)技術(shù)，曝光結(jié)束后LED自動(dòng)關(guān)閉，間斷性的使用極大地延長(zhǎng)了LED的使用時(shí)間，曝光光強(qiáng)可以通過(guò)調(diào)節(jié)燈珠功率實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單方便。套刻精度(OverlayAccuracy)的基本含義是指前后兩道光刻工序之間兩者圖形的對(duì)準(zhǔn)精度，如果對(duì)準(zhǔn)的偏差過(guò)大，就會(huì)直接影響產(chǎn)品的良率。一般光刻機(jī)廠商會(huì)提供每臺(tái)設(shè)備的極限套刻精度。套刻精度作為是光刻機(jī)的另一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，不同光刻機(jī)會(huì)采用不同的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，與此同時(shí)每層圖形的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記也有所不同。

光刻過(guò)程中圖形的精度控制是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的重要課題。通過(guò)優(yōu)化光源穩(wěn)定性與波長(zhǎng)選擇、掩模設(shè)計(jì)與制造、光刻膠性能與優(yōu)化、曝光控制與優(yōu)化、對(duì)準(zhǔn)與校準(zhǔn)技術(shù)以及環(huán)境控制與優(yōu)化等多個(gè)方面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻圖形精度的精確控制。隨著科技的不斷發(fā)展，光刻技術(shù)將不斷突破和創(chuàng)新，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入新的活力。同時(shí)，我們也期待光刻技術(shù)在未來(lái)能夠不斷突破物理極限，實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和更小的特征尺寸，為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)更加先進(jìn)、高效的電子產(chǎn)品。隨著制程節(jié)點(diǎn)的縮小，光刻難度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

在曝光這一步中，將使用特定波長(zhǎng)的光對(duì)覆蓋襯底的光刻膠進(jìn)行選擇性地照射。光刻膠中的感光劑會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而使正光刻膠被照射區(qū)域（感光區(qū)域）、負(fù)光刻膠未被照射的區(qū)域（非感光區(qū)）化學(xué)成分發(fā)生變化。這些化學(xué)成分發(fā)生變化的區(qū)域，在下一步的能夠溶解于特定的顯影液中。在接受光照后，正性光刻膠中的感光劑DQ會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，變?yōu)橐蚁┩?，并進(jìn)一步水解為茚并羧酸，羧酸在堿性溶劑中的溶解度比未感光部分的光刻膠高出約100倍，產(chǎn)生的羧酸同時(shí)還會(huì)促進(jìn)酚醛樹(shù)脂的溶解。利用感光與未感光光刻膠對(duì)堿性溶劑的不同溶解度，就可以進(jìn)行掩膜圖形的轉(zhuǎn)移。曝光方法包括：接觸式曝光—掩膜板直接與光刻膠層接觸；接近式曝光—掩膜板與光刻膠層的略微分開(kāi)，大約為10～50μm；投影式曝光—在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實(shí)現(xiàn)曝光和步進(jìn)式曝光。剝離工藝（lift-off）是指在有光刻膠圖形的掩膜上鍍膜后，再去除光刻膠獲得圖案化的金屬的工藝。河南材料刻蝕加工工廠

光刻機(jī)常用光源介紹。河南材料刻蝕加工工廠

在勻膠工藝中，轉(zhuǎn)速的快慢和控制精度直接關(guān)系到旋涂層的厚度控制和膜層均勻性。勻膠機(jī)的轉(zhuǎn)速精度是一項(xiàng)重要的指標(biāo)。用來(lái)吸片的真空泵一般選擇無(wú)油泵，上配有壓力表，同時(shí)現(xiàn)在很多勻膠機(jī)有互鎖，未檢測(cè)的真空將不會(huì)啟動(dòng)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)膠液進(jìn)入真空管道的現(xiàn)象，有的勻膠機(jī)廠商會(huì)在某一段管路加一段"U型"管路，降低異物進(jìn)入真空管道的影響。光刻膠主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、顯示面板與印制電路板等三大領(lǐng)域。其中，半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)難度高，主要被美日企業(yè)壟斷。據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，全球光刻膠市場(chǎng)中，LCD光刻膠、PCB光刻膠、半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)品占比較為平均。相比之下，中國(guó)光刻膠生產(chǎn)能力主要集中PCB光刻膠，占比高達(dá)約94%；半導(dǎo)體光刻膠由于技術(shù)壁壘較高占約2%。此外，光刻膠是生產(chǎn)28nm、14nm乃至10nm以下制程的關(guān)鍵，被國(guó)外巨頭壟斷，國(guó)產(chǎn)化任重道遠(yuǎn)。河南材料刻蝕加工工廠