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光刻系統SUSS是一種應用于半導體制造領域的工藝試驗儀器，其比較大基片尺寸為6英寸，可實現0.5μm的分辨率和1μm的**小線寬 [1]。該系統通過精密光學曝光技術完成微電子器件的圖形轉移，為集成電路研發和生產提供關鍵工藝支持。比較大基片處理能力：支持直徑6英寸的基片加工（截至2021年1月） [1]圖形分辨率：系統的光學成像系統可實現0.5μm的分辨率 [1]線寬控制：在標準工藝條件下能夠穩定實現1μm的**小線寬加工 [1]該系統采用接觸式/接近式曝光原理，通過紫外光源實現掩模圖形向基片光刻膠的精確轉移。其精密對準機構可保證多次曝光時的套刻精度，適用于半導體器件研發階段的工藝驗證和小批量試...

01:50光刻機為什么難造？看看他的黑科技！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。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。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、HM...

對準對準方法：a、預對準，通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準；b、通過對準標志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）上。另外層間對準，即套刻精度（Overlay），保證圖形與硅片上已經存在的圖形之間的對準。曝光曝光中**重要的兩個參數是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。如果能量和焦距調整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法：a、接觸式曝光（Contact Printing）。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當，設備簡單。缺點：光刻膠污染掩膜板；掩膜板的磨損，壽...

兩種工藝常規光刻技術是采用波長為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）媒介實現圖形的變換、轉移和處理，**終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質層上的一種工藝。在廣義上，它包括光復印和刻蝕工藝兩個主要方面。①光復印工藝：經曝光系統將預制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置，精確傳遞到預涂在晶片表面或介質層上的光致抗蝕劑薄層上。②刻蝕工藝：利用化學或物理方法，將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質層除去，從而在晶片表面或介質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進行。例如，大規模集成電路要經過約10...

光刻技術是現代集成電路設計上一個比較大的瓶頸。現cpu使用的45nm、32nm工藝都是由193nm液浸式光刻系統來實現的，但是因受到波長的影響還在這個技術上有所突破是十分困難的，但是如采用EUV光刻技術就會很好的解決此問題，很可能會使該領域帶來一次飛躍。但是涉及到生產成本問題，由于193納米光刻是當前能力**強且**成熟的技術，能夠滿足精確度和成本要求，所以其工藝的延伸性非常強，很難被取代。因而在2011年國際固態電路會議(ISSCC2011)上也提到，在光刻技術方面，22/20nm節點主要幾家芯片廠商也將繼續使用基于193nm液浸式光刻系統的雙重成像（doublepatterning）技術。...

制造掩模版，比較靈活。但由于其曝光效率低，主要用于實驗室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應大批量生產，如何進一步提高曝光速度是個難題。為了解決電子束光刻的效率問題，通常將其與其他光刻技術配合使用。例如為解決曝光效率問題，通常采用電子束光刻與光學光刻進行匹配與混合光刻的辦法，即大部分曝光工藝仍然采用現有十分成熟的半導體光學光刻工藝制備，只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實現。在傳統光學光刻技術逼近工藝極限的情況下，電子束光刻技術將有可能出現在與目前193i為**的光學曝光技術及EUV技術相匹配的混合光刻中，在實現10nm級光刻中起重要的作用。EUV光刻系統的發展歷經應用基礎研究至量產四個階...

光刻膠（Photoresist）又稱光致抗蝕劑，是指通過紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射，其溶解度發生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。由感光樹脂、增感劑和溶劑3種主要成分組成的對光敏感的混合液體。在光刻工藝過程中，用作抗腐蝕涂層材料。半導體材料在表面加工時，若采用適當的有選擇性的光刻膠，可在表面上得到所需的圖像。光刻膠按其形成的圖像分類有正性、負性兩大類。在光刻膠工藝過程中，涂層曝光、顯影后，曝光部分被溶解，未曝光部分留下來，該涂層材料為正性光刻膠。如果曝光部分被保留下來，而未曝光被溶解，該涂層材料為負性光刻膠。按曝光光源和輻射源的不同，又分為紫外光刻膠（包括紫外正、負性光刻膠）、深紫外光...

得指出的是，EUV光刻技術的研發始于20世紀80年代。**早希望在半周期為70nm的節點（對應邏輯器件130nm節點）就能用上EUV光刻機 [1]。可是，這一技術一直達不到晶圓廠量產光刻所需要的技術指標和產能要求。一拖再拖，直到2016年，EUV光刻機仍然沒能投入量產。晶圓廠不得不使用193nm浸沒式光刻機，依靠雙重光刻的辦法來實現32nm存儲器件、20nm和14nm邏輯器件的生產。不斷延誤，對EUV技術來說，有利也有弊。一方面，它可以獲得更多的時間來解決技術問題，提高性能參數；另一方面，下一個技術節點會對EUV提出更高的要求。電子束光刻系統（如EBL 100KV）采用高穩定性電子槍和精密偏轉...

b、堅膜，以提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護下表面的能力；c、進一步增強光刻膠與硅片表面之間的黏附性；d、進一步減少駐波效應（Standing Wave Effect）。常見問題：a、烘烤不足（Underbake）。減弱光刻膠的強度（抗刻蝕能力和離子注入中的阻擋能力）；降低***填充能力（Gapfill Capability for the needle hole）；降低與基底的黏附能力。b、烘烤過度（Overbake）。引起光刻膠的流動，使圖形精度降低，分辨率變差。另外還可以用深紫外線（DUV，Deep Ultra-Violet）堅膜。使正性光刻膠樹脂發生交聯形成一層薄的表面硬殼，增加光刻膠...

主要流程光復印工藝的主要流程如圖2：曝光方式常用的曝光方式分類如下：接觸式曝光和非接觸式曝光的區別，在于曝光時掩模與晶片間相對關系是貼緊還是分開。接觸式曝光具有分辨率高、復印面積大、復印精度好、曝光設備簡單、操作方便和生產效率高等特點。但容易損傷和沾污掩模版和晶片上的感光膠涂層,影響成品率和掩模版壽命,對準精度的提高也受到較多的限制。一般認為，接觸式曝光只適于分立元件和中、小規模集成電路的生產。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統中，掩膜圖形經光學系統成像在感光層上，掩模與晶片上的感光膠層不接觸,不會引起損傷和沾污,成品率較高，對準精度也高，能滿足高集成度器件和電路生產的要求。但投影曝光...

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，...

01:50光刻機為什么難造？看看他的黑科技！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。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。c、焦距控片（Focus MC）：作為光刻機監控焦距監控；工業園區銷售光刻系...

兩種工藝常規光刻技術是采用波長為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）媒介實現圖形的變換、轉移和處理，**終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質層上的一種工藝。在廣義上，它包括光復印和刻蝕工藝兩個主要方面。①光復印工藝：經曝光系統將預制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置，精確傳遞到預涂在晶片表面或介質層上的光致抗蝕劑薄層上。②刻蝕工藝：利用化學或物理方法，將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質層除去，從而在晶片表面或介質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進行。例如，大規模集成電路要經過約10...

EUV光刻采用波長為10-14納米的極紫外光作為光源，可使曝光波長一下子降到13.5nm,它能夠把光刻技術擴展到32nm以下的特征尺寸。根據瑞利公式（分辨率=k1·λ/NA），這么短的波長可以提供極高的光刻分辨率。換個角度講，使用193i與EUV光刻機曝同一個圖形，EUV的工藝的k1因子要比193i大。k1越大對應的光刻工藝就越容易；k1的極限是0.25，小于0.25的光刻工藝是不可能的。從32nm半周期節點開始（對應20nm邏輯節點），即使使用1.35NA的193nm浸沒式光刻機，k1因子也小于0.25。一次曝光無法分辨32nm半周期的圖形，必須使用雙重光刻技術。使用0.32NA的EUV光刻...

浸沒式光刻機是通過在物鏡與晶圓之間注入超純水，等效縮短光源波長并提升數值孔徑，從而實現更高分辨率的半導體制造**設備。2024年9月工信部文件顯示，國產氟化氬浸沒式光刻機套刻精度已達到≤8nm水平。該技術研發涉及浸液系統、光學控制等多項復雜工藝，林本堅團隊在浸液系統領域取得關鍵突破。目前國產ArF光刻機在成熟制程（如28nm）上有應用潛力，但與ASML同類產品仍存在代差 [1]。通過浸液系統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，同時將數值孔徑提升至1.35以上，***增強光刻分辨率 [1]。該技術相比干式光刻機，可突破物理衍射極限。關鍵尺寸控片（Crit...

所有實際電子束曝光、顯影后圖形的邊緣要往外擴展，這就是所謂的“電子束鄰近效應。同時，半導體基片上如果有絕緣的介質膜，電子通過它時也會產生一定量的電荷積累，這些積累的電荷同樣會排斥后續曝光的電子，產生偏移，而不導電的絕緣體（如玻璃片）肯定不能采用電子束曝光。還有空間交變磁場、實驗室溫度變化等都會引起電子束曝光產生“漂移”現象。因此，即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統，要曝光出50nm以下的圖形結構也不容易。麻省理工學院（MIT）已經采用的電子束光刻技術分辨率將推進到9nm。電子束直寫光刻可以不需要接觸式曝光（Contact Printing）。掩膜板直接與光刻膠層接觸。南通常見光刻系統規格尺寸...

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。光刻膠涂覆后，在硅片邊緣的正反兩...

顯影中的常見問題：a、顯影不完全（Incomplete Development）。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成；b、顯影不夠（Under Development）。顯影的側壁不垂直，由顯影時間不足造成；c、過度顯影（Over Development）。靠近表面的光刻膠被顯影液過度溶解，形成臺階。顯影時間太長。硬烘方法：熱板，100～130C（略高于玻璃化溫度Tg），1～2分鐘。目的：a、完全蒸發掉光刻膠里面的溶劑（以免在污染后續的離子注入環境，例如DNQ酚醛樹脂光刻膠中的氮會引起光刻膠局部爆裂）；其技術發展歷經紫外（UV）、深紫外（DUV）到極紫外（EUV）階段，推動集成電路制程不斷進步...

極紫外光刻系統是采用13.5納米波長極紫外光源的半導體制造**設備，可將芯片制程推進至7納米、5納米及更先進節點。該系統由荷蘭阿斯麥公司于2019年推出第五代產品，突破光學衍射極限，將摩爾定律物理極限推向新高度。2021年12月14日，中國工程院***發布的"2021全球**工程成就"將其列為近五年全球工程科技重大成果，評選標準包括**技術突破、系統集成創新及產業帶動效益三項維度 [1-7]。采用13.5納米波長的極紫外光源，突破傳統深紫外光刻193納米波長限制，通過多層鍍膜反射式光學系統實現更高精度曝光。該技術使芯片制程工藝節點從10納米推進至7納米、5納米及3納米水平，相較前代技術晶體管密...

2019年荷蘭阿斯麥公司推出新一代極紫外光刻系統，**了當今**的第五代光刻系統，可望將摩爾定律物理極限推向新的高度 [5]。中國工程院《Engineering》期刊于2021年組建跨學科評選委員會，通過全球**提名、公眾問卷等多階段評審，選定近五年內完成且具有全球影響力的**工程成就。極紫外光刻系統憑借三大**指標入選：原創性突破：開發新型等離子體光源與反射式光學系統系統創新：整合超精密機械、真空環境控制與實時檢測技術產業效益：支撐全球90%以上**芯片制造需求 [1] [3-4] [7]。方法：濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙（熱板150～250C,1～2分鐘，氮氣保護）。徐州常見光刻系統...

極紫外光刻（Extreme Ultra-violet），常稱作EUV光刻，它以波長為10-14納米的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為采用波長為13.4nm 的紫外線。極紫外線就是指需要通過通電激發紫外線管的K極然后放射出紫外線。極紫外光刻（英語：Extreme ultra-violet，也稱EUV或EUVL）是一種使用極紫外（EUV）波長的下一代光刻技術，其波長為13.5納米，預計將于2020年得到廣泛應用。幾乎所有的光學材料對13.5nm波長的極紫外光都有很強的吸收，因此，EUV光刻機的光學系統只有使用反光鏡 [1]。極紫外光刻的實際應用比原先估計的將近晚了10多年。 [2]下一代技術如納...

集成電路制造中利用光學- 化學反應原理和化學、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術。隨著半導體技術的發展，光刻技術傳遞圖形的尺寸限度縮小了2～3個數量級（從毫米級到亞微米級），已從常規光學技術發展到應用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術；使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數量級范圍。光刻技術成為一種精密的微細加工技術。光刻技術是指在光照作用下，借助光致抗蝕劑（又名光刻膠）將掩膜版上的圖形轉移到基片上的技術。其主要過程為：首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面，引起曝光區域的光刻膠發生化學反應；再通過顯影技術溶解去除曝光...

b、接近式曝光（Proximity Printing）。掩膜板與光刻膠層的略微分開，大約為10～50μm。可以避免與光刻膠直接接觸而引起的掩膜板損傷。但是同時引入了衍射效應，降低了分辨率。1970后適用，但是其最大分辨率*為2～4μm。c、投影式曝光（Projection Printing）。在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實現曝光。一般掩膜板的尺寸會以需要轉移圖形的4倍制作。優點：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影響減小。投影式曝光分類：低速旋轉（500rpm_rotation per minute）、滴膠、加速旋轉（3000rpm）、甩膠、揮發溶劑。常州省電光刻系統五星...

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。EUV光刻系統的發展歷經應用基礎...

光刻是平面型晶體管和集成電路生產中的一個主要工藝。是對半導體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進行開孔，以便進行雜質的定域擴散的一種加工技術。一般的光刻工藝要經歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。硅片清洗烘干方法：濕法清洗+去離子水沖洗+脫水烘焙（熱板150～250C,1～2分鐘，氮氣保護）目的：a、除去表面的污染物（顆粒、有機物、工藝殘余、可動離子）；b、除去水蒸氣，使基底表面由親水性變為憎水性，增強表面的黏附性（對光刻膠或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。b、除去水蒸氣，使基底表面由親水性變為憎水性，增強表面的黏附性六甲基二硅胺烷）。連云港...

集成電路制造中利用光學- 化學反應原理和化學、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術。隨著半導體技術的發展，光刻技術傳遞圖形的尺寸限度縮小了2～3個數量級（從毫米級到亞微米級），已從常規光學技術發展到應用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術；使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數量級范圍。光刻技術成為一種精密的微細加工技術。光刻技術是指在光照作用下，借助光致抗蝕劑（又名光刻膠）將掩膜版上的圖形轉移到基片上的技術。其主要過程為：首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面，引起曝光區域的光刻膠發生化學反應；再通過顯影技術溶解去除曝光...

制造掩模版，比較靈活。但由于其曝光效率低，主要用于實驗室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應大批量生產，如何進一步提高曝光速度是個難題。為了解決電子束光刻的效率問題，通常將其與其他光刻技術配合使用。例如為解決曝光效率問題，通常采用電子束光刻與光學光刻進行匹配與混合光刻的辦法，即大部分曝光工藝仍然采用現有十分成熟的半導體光學光刻工藝制備，只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實現。在傳統光學光刻技術逼近工藝極限的情況下，電子束光刻技術將有可能出現在與目前193i為**的光學曝光技術及EUV技術相匹配的混合光刻中，在實現10nm級光刻中起重要的作用。全球光刻系統主要由ASML、Nikon等企業主導...

c、水坑（旋覆浸沒）式顯影（Puddle Development）。噴覆足夠（不能太多，**小化背面濕度）的顯影液到硅片表面，并形成水坑形狀（顯影液的流動保持較低，以減少邊緣顯影速率的變化）。硅片固定或慢慢旋轉。一般采用多次旋覆顯影液：***次涂覆、保持10～30秒、去除；第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗（去除硅片兩面的所有化學品）并旋轉甩干。優點：顯影液用量少；硅片顯影均勻；**小化了溫度梯度。顯影液：a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因為會帶來可動離子污染（MIC，Movable Ion Contamination），所以在IC制造中一般不用。關鍵...

③縮短圖像傳遞鏈，減少工藝上造成的缺陷和誤差，可獲得很高的成品率。④采用精密自動調焦技術，避免高溫工藝引起的晶片變形對成像質量的影響。⑤采用原版自動選擇機構（版庫），不但有利于成品率的提高，而且成為能靈活生產多電路組合的常規曝光系統。浸入式光刻技術原理這種系統屬于精密復雜的光、機、電綜合系統。它在光學系統上分為兩類。一類是全折射式成像系統，多采用1/5～1/10的縮小倍率,技術較成熟；一類是1:1倍的折射-反射系統，光路簡單，對使用條件要求較低。但是同時引入了衍射效應，降低了分辨率。1970后適用，但是其最大分辨率為2～4μm。吳中區耐用光刻系統選擇1.氣相成底模2.旋轉烘膠3.軟烘4.對準和...

光刻系統SUSS是一種應用于半導體制造領域的工藝試驗儀器，其比較大基片尺寸為6英寸，可實現0.5μm的分辨率和1μm的**小線寬 [1]。該系統通過精密光學曝光技術完成微電子器件的圖形轉移，為集成電路研發和生產提供關鍵工藝支持。比較大基片處理能力：支持直徑6英寸的基片加工（截至2021年1月） [1]圖形分辨率：系統的光學成像系統可實現0.5μm的分辨率 [1]線寬控制：在標準工藝條件下能夠穩定實現1μm的**小線寬加工 [1]該系統采用接觸式/接近式曝光原理，通過紫外光源實現掩模圖形向基片光刻膠的精確轉移。其精密對準機構可保證多次曝光時的套刻精度，適用于半導體器件研發階段的工藝驗證和小批量試...