黑龙江芯片光刻
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。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。黑龙江芯片光刻
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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。黑龙江芯片光刻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。
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每颗芯片诞生之初,都要经过光刻机的雕刻,精度要达到头发丝的千分之一,如今,全世界能够生产光刻机的国家只有四个,中国成为了其中的一员,实现了从无到有的突破。光刻机又被称为:掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等。常用的光刻机是掩模对准光刻,所以它被称为掩模对准系统。它指的是通过将硅晶片表面上的胶整平,然后将掩模上的图案转移到光刻胶,将器件或电路结构暂时“复制”到硅晶片上的过程。它不是简单的激光器,但它的曝光系统基本上使用的是复杂的紫外光源。光刻机是芯片制造的中心设备之一,根据用途可分为几类:光刻机生产芯片;有光刻机包装;还有一款投影光刻机用在LED制造领域。
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。表面有颗粒、滴胶后精致时间过长,部分光刻胶固话,解决的方法主要有更换光刻胶。
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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。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。黑龙江芯片光刻
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。黑龙江芯片光刻
光刻胶行业具有极高的行业壁垒,因此在全球范围其行业都呈现寡头垄断的局面。光刻胶行业长年被日本和美国专业公司垄断。目前**大厂商就占据了全球光刻胶市场87%的份额,行业集中度高。并且高分辨率的KrF和ArF半导体光刻胶中心技术亦基本被日本和美国企业所垄断,产品绝大多数出自日本和美国公司。整个光刻胶市场格局来看,日本是光刻胶行业的巨头聚集地。目前中国大陆对于电子材料,特别是光刻胶方面对国外依赖较高。所以在半导体材料方面的国产代替是必然趋势。黑龙江芯片光刻
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