介紹04:54新型DUV光刻機(jī)公布，套刻精度達(dá)8納米！與全球前列設(shè)備差多少？直接分步重復(fù)曝光系統(tǒng) (DSW)  超大規(guī)模集成電路需要有高分辨率、高套刻精度和大直徑晶片加工。直接分步重復(fù)曝光系統(tǒng)是為適應(yīng)這些相互制約的要求而發(fā)展起來的光學(xué)曝光系統(tǒng)。主要技術(shù)特點(diǎn)是：①采用像面分割原理，以覆蓋比較大芯片面積的單次曝光區(qū)作為**小成像單元，從而為獲得高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)造條件。②采用精密的定位控制技術(shù)和自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行重復(fù)曝光，以組合方式實(shí)現(xiàn)大面積圖像傳遞，從而滿足晶片直徑不斷增大的實(shí)際要求。目的：使表面具有疏水性，增強(qiáng)基底表面與光刻膠的黏附性。高新區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

浸沒式光刻技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)主要有：如何解決曝光中產(chǎn)生的氣泡和污染等缺陷的問題；研發(fā)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(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒液體材料；以 及 有 效 數(shù) 值 孔 徑NA值 的 拓 展 等 問題。針 對(duì) 這 些 難 題 挑 戰(zhàn)，國 內(nèi) 外 學(xué) 者 以 及ASML，Nikon和IBM等公 司已 經(jīng) 做 了 相 關(guān) 研 究并提出相應(yīng)的對(duì)策。浸沒式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展，以滿足更小光刻線寬的要求。 [1]提高光刻技術(shù)分辨率的傳統(tǒng)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。淮安比較好的光刻系統(tǒng)量大從優(yōu)接觸式曝光（Contact Printing）。掩膜板直接與光刻膠層接觸。

集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2～3個(gè)數(shù)量級(jí)（從毫米級(jí)到亞微米級(jí)），已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù)；使用波長已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。光刻技術(shù)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(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)。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(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；再通過顯影技術(shù)溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠（前者稱正性光刻膠，后者稱負(fù)性光刻膠），使掩膜版上的圖形被復(fù)制到光刻膠薄膜上；***利用刻蝕技術(shù)將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。

早在80年代，極紫外光刻技術(shù)就已經(jīng)開始理論的研究和初步的實(shí) 驗(yàn)，該技術(shù) 的光源是波 長 為11～14 nm的極端遠(yuǎn)紫外光，其原理主要是利用曝光光源極短的波長達(dá)到提高光刻技術(shù)分辨率的目的。由于所有的光學(xué)材料對(duì)該波長的光有強(qiáng)烈的吸收，所以只能采取反射式的光路。EUV系統(tǒng)主要由四部分組成，即反射式投影曝光系統(tǒng)、反射式光刻掩模版、極紫外光源系統(tǒng)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(yuǎn)紫外光波經(jīng)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(tǒng)，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。在曝光過程中，需要對(duì)不同的參數(shù)和可能缺陷進(jìn)行跟蹤和控制，會(huì)用到檢測(cè)控制芯片/控片（Monitor Chip）。

b、堅(jiān)膜，以提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護(hù)下表面的能力；c、進(jìn)一步增強(qiáng)光刻膠與硅片表面之間的黏附性；d、進(jìn)一步減少駐波效應(yīng)（Standing Wave Effect）。常見問題：a、烘烤不足（Underbake）。減弱光刻膠的強(qiáng)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(dòng)，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(jiān)膜。使正性光刻膠樹脂發(fā)生交聯(lián)形成一層薄的表面硬殼，增加光刻膠的熱穩(wěn)定性。在后面的等離子刻蝕和離子注入（125～200C）工藝中減少因光刻膠高溫流動(dòng)而引起分辨率的降低。電子束光刻系統(tǒng)（如EBL 100KV）采用高穩(wěn)定性電子槍和精密偏轉(zhuǎn)控制，定位分辨率達(dá)0.0012nm [2]。高新區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

光刻膠厚度控片（PhotoResist Thickness MC）：光刻膠厚度測(cè)量；高新區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

光刻機(jī)系統(tǒng)是材料科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備，通過光學(xué)成像原理將掩模版上的微細(xì)圖形精確轉(zhuǎn)移到光刻膠表面。系統(tǒng)配置1Kw近紫外光源與6V/30W顯微鏡燈適配器，配備氣動(dòng)防震臺(tái)保障精密操作環(huán)境，其技術(shù)參數(shù)截至2020年11月24日仍在使用 [1]。通過光化學(xué)反應(yīng)將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移至光刻膠上 [1]。系統(tǒng)采用光敏材料與精確曝光技術(shù)結(jié)合的方式完成圖形復(fù)制。（截至2020年11月24日更新數(shù)據(jù)）1.光源系統(tǒng)輸出功率：1千瓦級(jí)近紫外光（NUV）配套適配器：6V直流供電，額定功率30W2.穩(wěn)定裝置高新區(qū)省電光刻系統(tǒng)按需定制

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