不同波长的光刻光源要求截然不同的光刻设备和光刻胶材料。在20世纪80年代,半导体制成的主流工艺尺寸在1.2um(1200nm)至 0.8um(800nm)之间。那时候波长436nm的光刻光源被普遍使用。在90年代前半期,随着半导体制程工艺尺寸朝 0.5um(500nm)和0.35um(350nm)演进,光刻开始采用365nm波长光源。436nm和365nm光源分别是高压汞灯中能量较高,波长较短的两个谱线。高压汞灯技术成熟,因此较早被用来当作光刻光源。使用波长短,能量高的光源进行光刻工艺更容易激发光化学反应、提高光刻分别率。电子束入射到抗蚀剂及基片上时,电子会与固体材料的原子发生“碰撞”产生电子散射现象。功率器件真空镀膜实验室

电子束光刻技术起源于扫描电镜,较早由德意志联邦杜平根大学的G.Mollenstedt等人在20世纪60年代提出。电子束曝光的波长取决于电子能量,电子能量越高,曝光的波长越短,大 体在10-6nm量级上,因而电子束光刻不受衍射极限的影响,所以电子束光刻可获得接近于原子尺寸的分辨率。但是,由于电子束入射到抗蚀剂及基片上时,电子会与固体材料的原子发生“碰撞”产生电子散射现象,包括前散射和背散射电子,这些散射电子同样也参与“曝光”,前散射电子波及范围可在几十纳米,从基片上返回抗蚀剂中背散射电子可波及到几十微米之远。浙江等离子体增强气相沉积真空镀膜是对半导体晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)进行开孔,以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术。

要发展光刻机并不是那么容易的事情,荷兰公司目前虽然能够生产出来更加先进的设备,但是这些设备也是由不同国家的中心部件组成。这其中有涉及到美国的光源,而光源是光刻机较为重要的中心设备,还有德国的镜片,瑞典的轴承等等,而这些较为关键的设备,都是禁运,所以也只能够慢慢发展中心部件供应商来解决这个问题。碳基芯片不需要光刻机那是否还需要光刻胶,对于这个问题来说,其实已经是显而易见的事情,那就是碳基芯片是不需要使用到光刻机设备的,因为还需要使用到光刻机,那么就没有研究碳基芯片的必要性了。
光刻涂底方法:气相成底膜的热板涂底。HMDS蒸气淀积,200~250C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;旋转涂底。缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性旋转涂胶方法:a、静态涂胶(Static)。硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;即使拥有2nm电子束斑的曝光系统,要曝光出50nm以下的图形结构也不容易。

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(Contact Printing)。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(Proximity Printing)。在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。天津微纳加工工厂
焦距控片作为光刻机监控焦距监控;功率器件真空镀膜实验室
EUV(极紫外光)光刻技术是20年来光刻领域的较新进展。由于目前可供利用的光学材料无法很好支持波长13nm以下的辐射的反射和透射,因此 EUV 光刻技术使用波长为13.5nm的紫外光作为光刻光源。EUV(极紫外光)光刻技术将半导体制程技术在10nm以下的区域继续推进。在 EUV 光刻工艺的 13.5nm 波长尺度上,量子的不确定性效应开始显现,为相应光源,光罩和光刻胶的设计和使用带来了前所未有的挑战。目前 EUV 光刻机只有荷兰 有能力制造,许多相应的技术细节尚不为外界所知。在即将到来的 EUV 光刻时代,业界预期已经流行长达 20 年之久的 KrF、ArF 光刻胶技术或将迎来各方面技术变革。功率器件真空镀膜实验室
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