天津微纳加工

光刻技术是集成电路制造中利用光学- 化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。随着半导体技术的发展，光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2～3个数量级（从毫米级到亚微米级），已从常规光学技术发展到应用电子束、 X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到 0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。光刻技术是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂（又名光刻胶）将掩膜版上的图形转移到基片上的技术。其主要过程为：首先紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶（前者称正性光刻胶，后者称负性光刻胶），使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上；较后利用刻蚀技术将图形转移到基片上。根据曝光方式的不同，光刻机主要分为接触式，接近式以及投影式三种。天津微纳加工

光刻胶的技术壁垒包括配方技术，质量控制技术和原材料技术。配方技术是光刻胶实现功能的中心，质量控制技术能够保证光刻胶性能的稳定性而***的原材料则是光刻胶性能的基础。配方技术：由于光刻胶的下游用户是半导体制造商，不同的客户会有不同的应用需求，同一个客户也有不同的光刻应用需求。一般一块半导体芯片在制造过程中需要进行10-50道光刻过程，由于基板不同、分辨率要求不同、蚀刻方式不同等，不同的光刻过程对光刻胶的具体要求也不一样，即使类似的光刻过程，不同的厂商也会有不同的要求。针对以上不同的应用需求，光刻胶的品种非常多，这些差异主要通过调整光刻胶的配方来实现。天津微纳加工在完成图形的曝光后，用激光曝光硅片边缘，然后在显影或特殊溶剂中溶解。

常用的光刻胶主要是两种，正性光刻胶（positive photoresist）被曝光的部分会被显影剂去除，负性光刻胶(negative photoresist)未被曝光的部分会被显影剂去除。正性光刻胶主要应用于腐蚀和刻蚀工艺，而负胶工艺主要应用于剥离工艺（lift-off）。光刻是微纳加工当中不可或缺的工艺，主要是起到图形化转移的作用。常规的光刻分为有掩膜光刻和无掩膜光刻。无掩膜光刻主要是电子束曝光和激光直写光，有掩膜光刻主要是接触式曝光、非接触式曝光和stepper光刻。对于有掩膜光刻，首先需要设计光刻版，常用的设计软件有CAD、L-edit等软件。

光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%，并且耗费时间约占整个芯片工艺的40%-50%。光刻胶材料约占IC制造材料总成本的4%，市场巨大。因此光刻胶是半导体集成电路制造的中心材料。按显示效果分类；光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。负性光刻胶显影时形成的图形与光罩（掩膜版）相反；正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同。两者的生产工艺流程基本一致，区别在于主要原材料不同。按照化学结构分类；光刻胶可以分为光聚合型，光分解型，光交联型和化学放大型。光刻版就是在苏打材料通过光刻、刻蚀等工艺在表面使用铬金属做出我们所需要的图形。

普通的光刻胶在成像过程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻胶图形的对比度，从而降低了图形的分辨率。随着曝光加工特征尺寸的缩小，入射光的反射和散射对提高图形分辨率的影响也越来越大。为了提高曝光系统分辨率的性能，人们正在研究在曝光光刻胶的表面覆盖抗反射涂层的新型光刻胶技术。该技术的引入，可明显减小光刻胶表面对入射光的反射和散射，从而改善光刻胶的分辨率性能，但由此将引起工艺复杂性和光刻成本的增加。伴随着新一代曝光技术（NGL）的研究与发展，为了更好的满足其所能实现光刻分辨率的同时，光刻胶也相应发展。先进曝光技术对光刻胶的性能要求也越来越高。决定光刻胶涂胶厚度的关键参数：光刻胶的黏度，黏度越低，光刻胶的厚度越薄。天津微纳加工

边缘的光刻胶一般涂布不均匀，产生边缘效应，不能得到很好的图形，而且容易发生剥离而影响其它部分的图形。天津微纳加工

光刻层间对准，即套刻精度（Overlay），保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准。曝光中较重要的两个参数是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。如果能量和焦距调整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的图形。表现为图形的关键尺寸超出要求的范围。曝光方法：a、接触式曝光（ContactPrinting）。掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当，设备简单。缺点：光刻胶污染掩膜板；掩膜板的磨损，寿命很低（只能使用5～25次）；1970前使用，分辨率〉0.5μm。b、接近式曝光（ProximityPrinting）。天津微纳加工

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