安徽半导体微纳加工

日本能把持光刻胶这么多年背后的深层次逻辑是什么？究其原因，主要是技术和市场两大壁垒过高导致的。首先，光刻胶作为半导体产业的基础材料，扮演着极其重要的角色，甚至可以和光刻机相媲美，但市场规模却很小。2019年的全球光刻胶市场的规模才90亿美元，不及一家大型IC设计企业的年营收，行业成长空间有限，自然进入的企业就少。另一方面，光刻胶又是一个具有极高技术壁垒的产业。由于不同的客户会有不同的应用需求，同一个客户也有不同的光刻应用需求。导致光刻胶的种类极其繁杂，必须通过调整光刻胶的配方，满足差异化应用需求，这也是光刻胶制造商较中心的技术。接触式光刻机，曝光时，光刻版压在涂有光刻胶的衬底上，优点是设备简单，分辨率高，没有衍射效应。安徽半导体微纳加工

不同波长的光刻光源要求截然不同的光刻设备和光刻胶材料。在20世纪80年代，半导体制成的主流工艺尺寸在1.2um(1200nm)至0.8um(800nm)之间。那时候波长436nm的光刻光源被普遍使用。在90年代前半期，随着半导体制程工艺尺寸朝0.5um（500nm）和0.35um（350nm）演进，光刻开始采用365nm波长光源。436nm和365nm光源分别是高压汞灯中能量较高，波长较短的两个谱线。高压汞灯技术成熟，因此较早被用来当作光刻光源。使用波长短，能量高的光源进行光刻工艺更容易激发光化学反应、提高光刻分别率。安徽半导体微纳加工光刻技术成为一种精密的微细加工技术。

当光刻胶曝光后，曝光区域的光致酸剂（PAG）将会产生一种酸。这种酸在后热烘培工序期间作为催化剂，将会移除树脂的保护基团从而使得树脂变得易于溶解。化学放大光刻胶曝光速递是DQN光刻胶的10倍，对深紫外光源具有良好的光学敏感性，同时具有高对比度，对高分辨率等优点。按照曝光波长分类；光刻胶可分为紫外光刻胶（300~450nm）、深紫外光刻胶（160~280nm）、极紫外光刻胶（EUV，13.5nm）、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。不同曝光波长的光刻胶，其适用的光刻极限分辨率不同。

光刻技术是集成电路制造中利用光学- 化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。随着半导体技术的发展，光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2～3个数量级（从毫米级到亚微米级），已从常规光学技术发展到应用电子束、 X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到 0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。光刻技术是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂（又名光刻胶）将掩膜版上的图形转移到基片上的技术。其主要过程为：首先紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶（前者称正性光刻胶，后者称负性光刻胶），使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上；较后利用刻蚀技术将图形转移到基片上。影响光刻胶均匀性的参数：旋转加速度，加速越快越均匀。

通常来说，在使用工艺方法一致的情况下，波长越短，加工分辨率越佳。静态旋转法：首先把光刻胶通过滴胶头堆积在衬底的中心，然后低速旋转使得光刻胶铺开，再以高速旋转甩掉多余的光刻胶。在高速旋转的过程中，光刻胶中的溶剂会挥发一部分。静态涂胶法中的光刻胶堆积量非常关键，量少了会导致光刻胶不能充分覆盖硅片，量大了会导致光刻胶在硅片边缘堆积甚至流到硅片的背面，影响工艺质量。动态喷洒法：随着硅片尺寸越来越大，静态涂胶已经不能满足较新的硅片加工需求。广东省科学院半导体研究所。光刻技术是借用照相技术、平板印刷技术的基础上发展起来的半导体关键工艺技术。安徽半导体微纳加工

一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘等工序。安徽半导体微纳加工

根据曝光方式的不同，光刻机主要分为接触式，接近式以及投影式三种。接触式光刻机，曝光时，光刻版压在涂有光刻胶的衬底上，优点是设备简单，分辨率高，没有衍射效应，缺点是光刻版与涂有光刻胶的晶圆片直接接触，每次接触都会在晶圆片和光刻版上产生缺陷，降低光刻版使用寿命，成品率低。接近式光刻机，光刻版与光刻胶有一个很小的缝隙，因为光刻版与衬底没有接触，缺陷减少，优点是避免晶圆片与光刻版直接接触，缺陷少，缺点是分辨率低，存在衍射效应。投影式曝光，一般光学系统将掩模版上的图像缩小4x或5x倍，聚焦并与硅片上已有的图形对准后曝光，每次曝光一小部分，曝完一个图形后，硅片移动到下一个曝光位置继续对准曝光，这种曝光方式分辨率比较高，但不产生缺陷。安徽半导体微纳加工

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