光致抗蝕劑,簡稱光刻膠或抗蝕劑,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:受光照部分發生降解反應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、對駐波效應不敏感、曝光容限大、***密度低和無毒性等優點,適合于高集成度器件的生產。②負性光致抗蝕劑:受光照部分產生交鏈反應而成為不溶物,非曝光部分被顯影液溶解,獲得的圖形與掩模版圖形互補。負性抗蝕劑的附著力強、靈敏度高、顯影條件要求不嚴,適于低集成度的器件的生產。優點:涂底均勻、避免顆粒污染;b、旋轉涂底。缺點:顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。蘇州常見光刻系統選擇

決定光刻膠涂膠厚度的關鍵參數:光刻膠的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻膠的厚度越薄;旋轉速度,速度越快,厚度越薄;影響光刻膠均勻性的參數:旋轉加速度,加速越快越均勻;與旋轉加速的時間點有關。一般旋涂光刻膠的厚度與曝光的光源波長有關(因為不同級別的曝光波長對應不同的光刻膠種類和分辨率):I-line**厚,約0.7~3μm;KrF的厚度約0.4~0.9μm;ArF的厚度約0.2~0.5μm。軟烘方法:真空熱板,85~120C,30~60秒;目的:除去溶劑(4~7%);增強黏附性;釋放光刻膠膜內的應力;防止光刻膠玷污設備;太倉比較好的光刻系統選擇國內上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機占據中端市場 [7]。

早在80年代,極紫外光刻技術就已經開始理論的研究和初步的實 驗,該技術 的光源是波 長 為11~14 nm的極端遠紫外光,其原理主要是利用曝光光源極短的波長達到提高光刻技術分辨率的目的。由于所有的光學材料對該波長的光有強烈的吸收,所以只能采取反射式的光路。EUV系統主要由四部分組成,即反射式投影曝光系統、反射式光刻掩模版、極紫外光源系統和能用于極紫外的光刻涂層。其主要成像原理是光波波長為10~14nm的極端遠紫外光波經過周期性多層膜反射鏡投射到反射式掩模版上,通過反射式掩模版反射出的極紫外光波再通過由多面反射鏡組成的縮小投影系統,將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中,形成集成電路制造所需要的光刻圖形。
浸沒式光刻技術所面臨的挑戰主要有:如何解決曝光中產生的氣泡和污染等缺陷的問題;研發和水具有良好的兼容性且折射率大于1.8的光刻膠的問題;研發折射率較大的光學鏡頭材料和浸沒液體材料;以 及 有 效 數 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問題。針 對 這 些 難 題 挑 戰,國 內 外 學 者 以 及ASML,Nikon和IBM等公 司已 經 做 了 相 關 研 究并提出相應的對策。浸沒式光刻機將朝著更高數值孔徑發展,以滿足更小光刻線寬的要求。 [1]提高光刻技術分辨率的傳統方法是增大鏡頭的NA或縮 短 波 長,通 常 首 先 采 用 的 方 法 是 縮 短 波長。卡盤顆粒控片(Chuck Particle MC):測試光刻機上的卡盤平坦度的芯片,其平坦度要求非常高;

其主要成像原理是光波波長為10~14nm的極端遠紫外光波經過周期性多層膜反射鏡投射到反射式掩模版上,通過反射式掩模版反射出的極紫外光波再通過由多面反射鏡組成的縮小投影系統,將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中,形成集成電路制造所需要的光刻圖形。目 前EUV技 術 采 用 的 曝 光 波 長 為13.5nm,由于其具有如此短的波長,所有光刻中不需要再使用光學鄰近效應校正(OPC)技術,因而它可以把光刻技術擴展到32nm以下技術節點。2009年9月Intel*** 次 向 世 人 展 示 了22 nm工藝晶圓,稱繼續使用193nm浸沒式光刻技術,并規 劃 與EUV及EBL曝 光 技 術 相 配 合,使193nm浸沒式光刻技術延伸到15和11nm工藝節點。 [3]科研領域使用德國SUSS紫外光刻機(占比45%),國產設備在激光直寫設備中表現較好 [8]。蘇州常見光刻系統選擇
表現為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍。蘇州常見光刻系統選擇
后烘方法:熱板,110~130C,1分鐘。目的:a、減少駐波效應;b、激發化學增強光刻膠的PAG產生的酸與光刻膠上的保護基團發生反應并移除基團使之能溶解于顯影液。顯影方法:a、整盒硅片浸沒式顯影(Batch Development)。缺點:顯影液消耗很大;顯影的均勻性差;b、連續噴霧顯影(Continuous Spray Development)/自動旋轉顯影(Auto-rotation Development)。一個或多個噴嘴噴灑顯影液在硅片表面,同時硅片低速旋轉(100~500rpm)。噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調節參數。蘇州常見光刻系統選擇
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