广州微纳加工工艺 广东省科学院半导体研究所供应

光刻（Photolithography)是一种图形转移的方法，广州微纳加工工艺，在微纳加工当中不可或缺的技术。光刻是一个比较大的概念，其实它是有多步工序所组成的。1.清洗：清洗衬底表面的有机物。2.旋涂：将光刻胶旋涂在衬底表面。3.曝光。将光刻版与衬底对准，广州微纳加工工艺，在紫外光下曝光一定的时间，广州微纳加工工艺。4.显影：将曝光后的衬底在显影液下显影一定的时间，受过紫外线曝光的地方会溶解在显影液当中。5.后烘。将显影后的衬底放置热板上后烘，以增强光刻胶与衬底之前的粘附力。光刻是将掩模版上的图形转移到涂有光致抗蚀剂（或称光刻胶）的衬底上，通过一系列生产步骤将硅片表面薄膜的特定部分除去的一种图形转移技术。光刻技术是借用照相技术、平板印刷技术的基础上发展起来的半导体关键工艺技术。接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点。广州微纳加工工艺

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高品质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。广州微纳加工工艺接触式曝光和非接触式曝光的区别，在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。

光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一，特别是近年来大规模和超大规模集成电路的发展，更是促进了光刻胶的研究开发和应用。印刷工业是光刻胶应用的另一重要领域。1954 年由明斯克等人首先研究成功的聚乙烯醇肉桂酸脂就是用于印刷工业的，以后才用于电子工业。光刻胶是一种有机化合物，它被紫外光曝光后，在显影溶液中的溶解度会发生变化。硅片制造中所用的光刻胶以液态涂在硅片表面，而后被干燥成胶膜。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。

正胶光刻的基本流程：衬底清洗、前烘以及预处理，涂胶、软烘、曝光、显影、图形检查，后烘。负胶光刻的基本流程：衬底清洗、前烘以及预处理、涂胶、软烘、曝光、后烘、显影、图形检查。正胶曝光前，光刻胶不溶于显影液，曝光后，曝光区溶于显影液，图形与掩膜版图形相同；而负性光刻胶，曝光前光刻胶可溶于显影液，曝光后，被曝光区不溶于显影液，图形与掩膜版图形相同。光刻可能会出现显影不干净的异常，主要原因可能是显影时间不足、显影溶液使用周期过长，溶液溶解胶量较多、曝光时间不足，主要的解决方法有增加显影时间、更换新的显影液，增强溶液溶解能力、增加曝光时间。接触式曝光的曝光精度大概只有1微米左右，能够满足大部分的单立器件的使用。

日本能把持光刻胶这么多年背后的深层次逻辑是什么？究其原因，主要是技术和市场两大壁垒过高导致的。首先，光刻胶作为半导体产业的基础材料，扮演着极其重要的角色，甚至可以和光刻机相媲美，但市场规模却很小。2019年的全球光刻胶市场的规模才90亿美元，不及一家大型IC设计企业的年营收，行业成长空间有限，自然进入的企业就少。另一方面，光刻胶又是一个具有极高技术壁垒的产业。由于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。导致光刻胶的种类极其繁杂，必须通过调整光刻胶的配方，满足差异化应用需求，这也是光刻胶制造商较中心的技术。光刻机又被称为：掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等。广州微纳加工工艺

接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。广州微纳加工工艺

敏感度决定了光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的较小能量值。抗蚀性决定了光刻胶作为覆盖物在后续刻蚀或离子注入工艺中，不被刻蚀或抗击离子轰击，从而保护被覆盖的衬底。光刻胶依据不同的产品标准进行分类：按照化学反应和显影的原理，光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。如果显影时未曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相反，称为负性光刻胶；如果显影时曝光部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相同，称为正性光刻胶。根据感光树脂的化学结构来分类，光刻胶可以分为光聚合型、光分解型和光交联型三种类别。广州微纳加工工艺

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