光刻

光刻（Photolithography)是一种图形转移的方法，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，在紫外光下曝光一定的时间。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。光刻喷嘴喷雾模式和硅片旋转速度是实现硅片间溶解率和均匀性的可重复性的关键调节参数。光刻

光刻胶是光刻工艺中较关键材料，国产替代需求紧迫。光刻工艺是指在光照作用下，借助光刻胶将掩膜版上的图形转移到基片上的技术，在半导体制造领域，随着集成电路线宽缩小、集成度大为提升，光刻工艺技术难度大幅提升，成为延续摩尔定律的关键技术之一。同时，器件和走线的复杂度和密集度大幅度提升，较好制程关键层次需要两次甚至多次曝光来实现。其中，光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。光刻胶经过几十年不断的发展和进步，应用领域不断扩大，衍生出非常多的种类。不同用途的光刻胶曝光光源、反应机理、制造工艺、成膜特性、加工图形线路的精度等性能要求不同，导致对于材料的溶解性、耐蚀刻性、感光性能、耐热性等要求不同。因此每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上都比较特殊，要求使用不同品质等级的光刻胶**化学品。贵州数字光刻光刻其实就是一个图形化转印的过程。

光刻曝光系统：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。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。但容易损伤和沾污掩模版和晶片上的感光胶涂层,影响成品率和掩模版寿命,对准精度的提高也受到较多的限制。一般认为，接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。非接触式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系统中，掩膜图形经光学系统成像在感光层上，掩模与晶片上的感光胶层不接触,不会引起损伤和沾污,成品率较高，对准精度也高，能满足高集成度器件和电路生产的要求。但投影曝光设备复杂，技术难度高，因而不适于低档产品的生产。现代应用较广的是 1:1倍的全反射扫描曝光系统和x:1倍的在硅片上直接分步重复曝光系统。

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。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘等工序。

光刻胶要有极好的稳定性和一致性，如果质量稍微出点问题，损失将会是巨大的。去年2月，某半导体代工企业因为光刻胶的原因导致晶圆污染，报废十万片晶圆，直接导致5.5亿美元的账面损失。除了以上原因外，另一个重要原因是，经过几十年的发展，光刻胶已经是一个相当成熟且固化的产业。2010年光刻胶的**出现井喷，2013年之后，相关专利的申请已经开始锐减。市场较小，技术壁垒又高，这意味着对于企业来说，发展光刻胶性价比不高，即便研发成功一款光刻胶，也要面临较长的认证周期，需要与下游企业建立合作关系。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。广东数字光刻

接触式光刻机，曝光时，光刻版压在涂有光刻胶的衬底上，优点是设备简单，分辨率高，没有衍射效应。光刻

通过调整光刻胶的配方，满足差异化的应用需求，是光刻胶制造商较中心的技术。质量控制技术：由于用户对光刻胶的稳定性、一致性要求高，包括不同批次间的一致性，通常希望对感光灵敏度、膜厚的一致性保持在较高水平，因此，光刻胶生产商不仅*要配臵齐全的测试仪器，还需要建立一套严格的QA体系以保证产品的质量稳定。原材料技术：光刻胶是一种经过严格设计的复杂、精密的配方产品，由成膜剂、光敏剂、溶剂和添加剂等不同性质的原料，通过不同的排列组合，经过复杂、精密的加工工艺而制成。因此，光刻胶原材料的品质对光刻胶的质量起着关键作用。对于半导体化学化学试剂的纯度，际半导体设备和材料组织（SEMI）制定了国际统一标准，光刻

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