半导体微纳加工技术

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。水坑（旋覆浸没）式显影（PuddleDevelopment）。喷覆足够（不能太多，较小化背面湿度）的显影液到硅片表面，并形成水坑形状（显影液的流动保持较低，以减少边缘显影速率的变化）。硅片固定或慢慢旋转。一般采用多次旋覆显影液：首先次涂覆、保持10～30秒、去除；第二次涂覆、保持、去除。然后用去离子水冲洗（去除硅片两面的所有化学品）并旋转甩干。优点：显影液用量少；硅片显影均匀；较小化了温度梯度。光刻其实是由多步工序所组成的。清洗：清洗衬底表面的有机物。旋涂：将光刻胶旋涂在衬底表面。半导体微纳加工技术

动态喷洒法：随着硅片尺寸越来越大，静态涂胶已经不能满足较新的硅片加工需求。相对静态旋转法而言，动态喷洒法在光刻胶对硅片进行浇注的时刻就开始以低速旋转帮助光刻胶进行较初的扩散。这种方法可以用较少量的光刻胶形成更均匀的光刻胶铺展，较终以高速旋转形成满足厚薄与均匀度要求的光刻胶膜。集成电路的制程工艺水平按已由微米级、亚微米级、深亚微米级进入到纳米级阶段。集成电路线宽不断缩小的趋势，对包括光刻在内的半导体制程工艺提出了新的挑战。半导体微纳加工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。

边缘的光刻胶一般涂布不均匀，不能得到很好的图形，而且容易发生剥离（Peeling）而影响其它部分的图形。所以需要去除。方法：a、化学的方法（ChemicalEBR）。软烘后，用PGMEA或EGMEA去边溶剂，喷出少量在正反面边缘处，并小心控制不要到达光刻胶有效区域；b、光学方法（OpticalEBR）。即硅片边缘曝光（WEE，WaferEdgeExposure）。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；对准方法：a、预对准，通过硅片上的notch或者flat进行激光自动对准；b、通过对准标志（AlignMark），位于切割槽（ScribeLine）上。

接触式光刻曝光时掩模压在光刻胶的衬底晶片上，其主要优点是可以使用价格较低的设备制造出较小的特征尺寸。接触式光刻和深亚微米光源已经达到了小于0.1μm的特征尺寸，常用的光源分辨率为0.5μm左右。接触式光刻机的掩模版包括了要复制到衬底上的所有芯片阵列图形。在衬底上涂上光刻胶，并被安装到一个由手动控制的台子上，台子可以进行X、y方向及旋转的定位控制。掩模版和衬底晶片需要通过分立视场的显微镜同时观察，这样操作者用手动控制定位台子就能把掩模版图形和衬底晶片上的图形对准了。经过紫外光曝光，光线通过掩模版透明的部分，图形就转移到了光刻胶上。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。

掩膜板与光刻胶层的略微分开，大约为10～50μm。可以避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。但是同时引入了衍射效应，降低了分辨率。1970后适用，但是其较大分辨率*为2～4μm。c、投影式曝光（ProjectionPrinting）。在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。一般掩膜板的尺寸会以需要转移图形的4倍制作。优点：提高了分辨率；掩膜板的制作更加容易；掩膜板上的缺陷影响减小。投影式曝光分类：扫描投影曝光（ScanningProjectPrinting）。70年代末～80年代初，〉1μm工艺；掩膜板1：1，全尺寸；步进重复投影曝光（Stepping-repeatingProjectPrinting或称作Stepper）。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。半导体微纳加工技术

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。半导体微纳加工技术

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。半导体微纳加工技术