江蘇耐用光刻系統(tǒng)批量定制

EUV光刻系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究至量產(chǎn)四個(gè)階段，其突破得益于多元主體協(xié)同創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合 [3]。截至2024年12月，EUV技術(shù)已應(yīng)用于2nm芯片量產(chǎn)，但仍需優(yōu)化光源和光刻膠性能。下一代技術(shù)如納米壓印和定向自組裝正在研發(fā)中 [6]。**光刻系統(tǒng)主要由荷蘭ASML、日本Nikon和Canon壟斷。國內(nèi)上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機(jī)占據(jù)中端市場 [7]。科研領(lǐng)域***使用德國SUSS紫外光刻機(jī)（占比45%），國產(chǎn)設(shè)備在激光直寫設(shè)備中表現(xiàn)較好 [8]。在曝光過程中，需要對不同的參數(shù)和可能缺陷進(jìn)行跟蹤和控制，會用到檢測控制芯片/控片（Monitor Chip）。江蘇耐用光刻系統(tǒng)批量定制

所有實(shí)際電子束曝光、顯影后圖形的邊緣要往外擴(kuò)展，這就是所謂的“電子束鄰近效應(yīng)。同時(shí)，半導(dǎo)體基片上如果有絕緣的介質(zhì)膜，電子通過它時(shí)也會產(chǎn)生一定量的電荷積累，這些積累的電荷同樣會排斥后續(xù)曝光的電子，產(chǎn)生偏移，而不導(dǎo)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(shí)驗(yàn)室溫度變化等都會引起電子束曝光產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象。因此，即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統(tǒng)，要曝光出50nm以下的圖形結(jié)構(gòu)也不容易。麻省理工學(xué)院（MIT）已經(jīng)采用的電子束光刻技術(shù)分辨率將推進(jìn)到9nm。電子束直寫光刻可以不需要高新區(qū)直銷光刻系統(tǒng)量大從優(yōu)一個(gè)或多個(gè)噴嘴噴灑顯影液在硅片表面，同時(shí)硅片低速旋轉(zhuǎn)（100～500rpm）。

EUV光刻技術(shù)的發(fā)展能否趕得上集成電路制造技術(shù)的要求？這仍然是一個(gè)問題。當(dāng)然，EUV光刻技術(shù)的進(jìn)步也是巨大的。截止2016年，用于研發(fā)和小批量試產(chǎn)的EUV光刻機(jī)，已經(jīng)被安裝在晶圓廠，并投入使用 [1]。EUV光刻所能提供的高分辨率已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。光刻機(jī)供應(yīng)商已經(jīng)分別實(shí)現(xiàn)了20nm和14nm節(jié)點(diǎn)的SRAM的曝光，并與193i曝光的結(jié)果做了對比。顯然，即使是使用研發(fā)機(jī)臺，EUV曝光的分辨率也遠(yuǎn)好于193i。14nm節(jié)點(diǎn)圖形的曝光聚焦深度能到達(dá)250nm以上。 [1]

電子束光刻基本上分兩大類，一類是大生產(chǎn)光掩模版制造的電子束曝光系統(tǒng)，另一類是直接在基片上直寫納米級圖形的電子束光刻系統(tǒng)。電子束光刻技術(shù)起源于掃描電鏡，**早由德意志聯(lián)邦共和國杜平根大學(xué)的G．Mollenstedt等人在20世紀(jì)60年代提出。電子束曝光的波長取決于電子能量，電子能量越高，曝光的波長越短，大 體在10－6nm量級上，因而電子束光刻不受衍射極限的影響，所以電子束光刻可獲得接近于原子尺寸的分辨率。但是，由于電子束入射到抗蝕劑及基片上時(shí)，電子會與固體材料的原子發(fā)生“碰撞”產(chǎn)生電子散射現(xiàn)象，包括前散射和背散射電子，這些散射電子同樣也參與“曝光”，前散射電子波及范圍可在幾十納米，從基片上返回抗蝕劑中背散射電子可波及到幾十微米之遠(yuǎn)。工作原理是通過光源、照明系統(tǒng)和投影物鏡將掩模圖案轉(zhuǎn)移至硅片，實(shí)現(xiàn)納米級曝光精度 [6-7]。

掃描投影曝光（Scanning Project Printing）。70年代末～80年代初，〉1μm工藝；掩膜板1：1，全尺寸；步進(jìn)重復(fù)投影曝光（Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper）。80年代末～90年代，0.35μm（I line）～0.25μm（DUV）。掩膜板縮小比例（4：1），曝光區(qū)域（Exposure Field）22×22mm（一次曝光所能覆蓋的區(qū)域）。增加了棱鏡系統(tǒng)的制作難度。01:13步進(jìn)掃描光刻機(jī) 芯片工程師教程掃描步進(jìn)投影曝光（Scanning-Stepping Project Printing）。90年代末～至今，用于≤0.18μm工藝。采用6英寸的掩膜板按照4：1的比例曝光，曝光區(qū)域（Exposure Field）26×33mm。優(yōu)點(diǎn)：增大了每次曝光的視場；提供硅片表面不平整的補(bǔ)償；提高整個(gè)硅片的尺寸均勻性。但是，同時(shí)因?yàn)樾枰聪蜻\(yùn)動(dòng)，增加了機(jī)械系統(tǒng)的精度要求。是對半導(dǎo)體晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)進(jìn)行開孔，以便進(jìn)行雜質(zhì)的定域擴(kuò)散的一種加工技術(shù)。高新區(qū)直銷光刻系統(tǒng)量大從優(yōu)

卡盤顆?？仄–huck Particle MC）：測試光刻機(jī)上的卡盤平坦度的芯片，其平坦度要求非常高；江蘇耐用光刻系統(tǒng)批量定制

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(dòng)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(zhuǎn)。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(xué)品）并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點(diǎn)：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?yàn)闀砜蓜?dòng)離子污染（MIC，Movable Ion Contamination），所以在IC制造中一般不用。江蘇耐用光刻系統(tǒng)批量定制

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