湖北光刻技术

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。正胶光刻的基本流程：衬底清洗、前烘以及预处理，涂胶、软烘、曝光、显影、图形检查，后烘。湖北光刻技术

光刻曝光系统：接触式曝光和非接触式曝光的区别，在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点。但容易损伤和沾污掩模版和晶片上的感光胶涂层,影响成品率和掩模版寿命,对准精度的提高也受到较多的限制。一般认为，接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。非接触式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系统中，掩膜图形经光学系统成像在感光层上，掩模与晶片上的感光胶层不接触,不会引起损伤和沾污,成品率较高，对准精度也高，能满足高集成度器件和电路生产的要求。但投影曝光设备复杂，技术难度高，因而不适于低档产品的生产。现代应用较广的是 1:1倍的全反射扫描曝光系统和x:1倍的在硅片上直接分步重复曝光系统。湖北光刻技术光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一。

普通的光刻胶在成像过程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻胶图形的对比度，从而降低了图形的分辨率。随着曝光加工特征尺寸的缩小，入射光的反射和散射对提高图形分辨率的影响也越来越大。为了提高曝光系统分辨率的性能，人们正在研究在曝光光刻胶的表面覆盖抗反射涂层的新型光刻胶技术。该技术的引入，可明显减小光刻胶表面对入射光的反射和散射，从而改善光刻胶的分辨率性能，但由此将引起工艺复杂性和光刻成本的增加。伴随着新一代曝光技术（NGL）的研究与发展，为了更好的满足其所能实现光刻分辨率的同时，光刻胶也相应发展。先进曝光技术对光刻胶的性能要求也越来越高。

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。影响光刻胶均匀性的参数：旋转加速度，加速越快越均匀。

掩膜板与光刻胶层的略微分开，大约为10～50μm。可以避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。但是同时引入了衍射效应，降低了分辨率。1970后适用，但是其较大分辨率*为2～4μm。c、投影式曝光（ProjectionPrinting）。在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。优点：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影响减小。投影式曝光分类：扫描投影曝光（ScanningProjectPrinting）。70年代末～80年代初，〉1μm工艺；掩膜板1：1，全尺寸；步进重复投影曝光（Stepping-repeatingProjectPrinting或称作Stepper）。接触式光刻曝光主要优点是可以使用价格较低的设备制造出较小的特征尺寸。湖北光刻技术

光刻可能会出现显影不干净的异常，主要原因可能是显影时间不足、显影溶液使用周期过长。湖北光刻技术

接触式光刻曝光时掩模压在光刻胶的衬底晶片上，其主要优点是可以使用价格较低的设备制造出较小的特征尺寸。接触式光刻和深亚微米光源已经达到了小于0.1μm的特征尺寸，常用的光源分辨率为0.5μm左右。接触式光刻机的掩模版包括了要复制到衬底上的所有芯片阵列图形。在衬底上涂上光刻胶，并被安装到一个由手动控制的台子上，台子可以进行X、y方向及旋转的定位控制。掩模版和衬底晶片需要通过分立视场的显微镜同时观察，这样操作者用手动控制定位台子就能把掩模版图形和衬底晶片上的图形对准了。经过紫外光曝光，光线通过掩模版透明的部分，图形就转移到了光刻胶上。湖北光刻技术

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