在曝光過程中,需要對不同的參數(shù)和可能缺陷進行跟蹤和控制,會用到檢測控制芯片/控片(Monitor Chip)。根據(jù)不同的檢測控制對象,可以分為以下幾種:a、顆??仄≒article MC):用于芯片上微小顆粒的監(jiān)控,使用前其顆粒數(shù)應小于10顆;b、卡盤顆??仄–huck 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;c、焦距控片(Focus MC):作為光刻機監(jiān)控焦距監(jiān)控;d、關鍵尺寸控片(Critical Dimension MC):用于光刻區(qū)關鍵尺寸穩(wěn)定性的監(jiān)控;b、通過對準標志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。工業(yè)園區(qū)常見光刻系統(tǒng)批量定制

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(jīng)存在的圖形之間的對準。曝光曝光中**重要的兩個參數(shù)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(xiàn)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,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。工業(yè)園區(qū)購買光刻系統(tǒng)工廠直銷科研領域使用德國SUSS紫外光刻機(占比45%),國產(chǎn)設備在激光直寫設備中表現(xiàn)較好 [8]。

光刻系統(tǒng)是一種用于半導體器件制造的精密科學儀器,是制備高性能光電子和微電子器件不可或缺的**工藝設備 [1] [6-7]。其技術發(fā)展歷經(jīng)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 [3] [6]。當前**的EUV光刻系統(tǒng)已實現(xiàn)2nm制程芯片量產(chǎn)(截至2024年12月) [6],廣泛應用于微納器件加工、芯片制造等領域 [2] [5]。全球**光刻系統(tǒng)主要由ASML、Nikon等企業(yè)主導,國內廠商如上海微電子在中端設備領域取得突破 [7]。光刻系統(tǒng)按光源類型分為紫外(UV)、深紫外(DUV)、極紫外(EUV)、電子束及無掩模激光直寫等類別 [2] [5-7]。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移至硅片,實現(xiàn)納米級曝光精度 [6-7]。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控制,定位分辨率達0.0012nm [2]。無掩模激光直寫系統(tǒng)利用激光直接在基材上成像,適用于柔性電子器件制造等領域 [5]。
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(jù)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(jié)點開始(對應20nm邏輯節(jié)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,即使是11nm半周期的圖形,k1仍然可以大于0.25。影響光刻膠均勻性的參數(shù):旋轉加速度,加速越快越均勻;與旋轉加速的時間點有關。

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(fā)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(yōu)點,適合于高集成度器件的生產(chǎn)。②負性光致抗蝕劑:受光照部分產(chǎn)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(chǎn)。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控制,定位分辨率達0.0012nm [2]。張家港省電光刻系統(tǒng)五星服務
全球光刻系統(tǒng)主要由ASML、Nikon等企業(yè)主導,國內廠商如上海微電子在中端設備領域取得突破 [7]。工業(yè)園區(qū)常見光刻系統(tǒng)批量定制
世界三 大光刻機 生產(chǎn)商ASML,Nikon和Cannon的*** 代 浸 沒 式 光 刻 機 樣 機 都 是 在 原 有193nm干式光刻機的基礎上改進研制而成,**降低了研發(fā)成本和風險。因為浸沒式光刻系統(tǒng)的原理清晰而且配合現(xiàn)有的光刻技術變動不大,目前193nm ArF準分子激光光刻技術在65nm以下節(jié)點半導體量產(chǎn)中已經(jīng)廣泛應用;ArF浸沒式光刻 技 術 在45nm節(jié) 點 上 是 大 生 產(chǎn) 的 主 流 技 術。為把193i技術進一步推進到32和22nm的技術節(jié)點上,光刻**一直在尋找新的技術,在沒有更好的新光刻技術出現(xiàn)前,兩次曝光技術(或者叫兩次成型技術,DPT)成為人們關 注 的 熱 點。ArF浸沒式兩次曝光技術已被業(yè)界認為是32nm節(jié)點相當有競爭力的技術;在更低的22nm節(jié)點甚至16nm節(jié)點技術中,浸沒式 光刻技術也 具 有相當大 的優(yōu)勢。工業(yè)園區(qū)常見光刻系統(tǒng)批量定制
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