對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說，最核心的競(jìng)爭(zhēng)力是人才和技術(shù)。***是芯片制造工藝中的重要一環(huán)，也是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)和核心設(shè)備，在一定程度上決定了我們對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)能否做出突破以及掌握核心技術(shù)。中國(guó)作為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)之一，在***的研究和制造方面投入了大量資金和人力資源，但與世界先進(jìn)水平仍有很大差距。中國(guó)雖然在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，但在市場(chǎng)開發(fā)力度上與國(guó)外仍有一定差距。在此背景下，我們需要從國(guó)家層面制定更加系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方案，加大資金投入和政策扶持力度，加快培養(yǎng)高端***技術(shù)人才和關(guān)鍵零部件制造能力。

那我們現(xiàn)在就來(lái)聊聊***，這個(gè)東西對(duì)我們有多重要呢？如果說一個(gè)東西能讓我們的國(guó)家在半導(dǎo)體領(lǐng)域中處于世界領(lǐng)先地位，那么在這個(gè)領(lǐng)域中，***就是那個(gè)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。

***的種類繁多，根據(jù)曝光原理不同，***可以分為直寫式、掩膜式、離子束光刻（也稱為離子束）、掩膜反射式光刻和自組裝***等。這些光刻方法在不同領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，包括半導(dǎo)體和集成電路制造，以及納米加工等。從曝光原理上看，直寫式就是利用硅片表面不平整而形成的“光隧道”，將待加工零件直接印在硅片表面上；掩膜版則是利用光刻膠在特定材料中的化學(xué)鍵合在硅片表面上，用來(lái)掩蔽待加工表面。此外從光源上看，還有極紫外光（EUV）、深紫外光（DLP）和軟X射線等。

目前，用于集成電路制造的***有兩種：半導(dǎo)體***和光學(xué)（光刻）***。下面將分別介紹這兩種***的相關(guān)知識(shí)。半導(dǎo)體***是根據(jù)芯片制造的工藝和設(shè)備來(lái)劃分的，可以分為：193納米濕法光刻、 DUV、 ArF+ ALD等技術(shù)路線，以及傳統(tǒng)的干法光刻等技術(shù)路線。

***的種類與介紹

光刻技術(shù)是指通過掩模的工藝將線路設(shè)計(jì)好，然后把需要寫入的信息通過光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的信號(hào)，再通過掩模版上所做的特殊設(shè)計(jì)，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，將需要寫入的信息復(fù)制到待加工零件上的技術(shù)。

***是半導(dǎo)體芯片制造過程中重要的設(shè)備之一。

其工作原理是：利用電磁場(chǎng)或光等作用產(chǎn)生與待處理圖形相關(guān)的幾何圖形，再用光信號(hào)對(duì)圖形進(jìn)行顯影來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片結(jié)構(gòu)與工藝要求。

光刻技術(shù)有兩種：掩模版前處理和***后處理（又稱曝光或 EUV）。

目前，主流應(yīng)用為掩模版前處理；而先進(jìn)封裝和先進(jìn)制造則需要***后處理（EUV），用于芯片制造。

一、接觸式光刻

接觸式光刻的原理是：

接觸式***是利用刻蝕劑在被制造材料表面上形成圖形。

-刻蝕劑是一種含有化學(xué)活性基團(tuán)的物質(zhì)，用于溶解已在光刻加工過程中形成的光刻膠。

-在***與被刻蝕材料表面之間，會(huì)形成化學(xué)鍵合。

-由于化學(xué)鍵合，光刻膠與被刻蝕材料間會(huì)產(chǎn)生接觸而無(wú)法通過光刻工藝進(jìn)行分離。

-因?yàn)榛瘜W(xué)鍵合不可能在一塊芯片上進(jìn)行，因此需要兩塊或者更多的晶圓，這是光刻工藝的一大挑戰(zhàn)。

-接觸式光刻技術(shù)已成為了主流集成電路制造設(shè)備之一。

二、***類型

根據(jù)使用的光源，***可分為單色光刻（無(wú)掩模）、雙色光刻（有掩模）、多色***和深亞微米***四大類。

根據(jù)光源的不同，***可以分為單色與雙色***。

單色光刻（無(wú)掩模）：波長(zhǎng)短至400 nm，可通過掃描隧道顯微鏡進(jìn)行掃描。

多色***：波長(zhǎng)介于300至400 nm，曝光次數(shù)可在1至10次之間，且可選擇不同波長(zhǎng)光源。

在***類型中，單色光刻和雙色光刻是最基本的兩種類型；另外還有深亞微米光刻儀和納米光刻系統(tǒng)等類型。

三、曝光原理

光源發(fā)出的光經(jīng)過光刻鏡頭，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)通過電子線路傳輸?shù)焦庠矗?jīng)光源和透鏡組的反射和折射后進(jìn)入***的玻璃基板。

光源在玻璃基板上形成反射光線，經(jīng)鏡片反射入人眼睛里。

***對(duì)光線進(jìn)行分析，計(jì)算出圖像位置信息（如：像素點(diǎn)坐標(biāo)）和曝光距離（如：光學(xué)分辨率）并寫入相應(yīng)的存儲(chǔ)單元里。

曝光時(shí)，由兩塊不同大小的硅片組成。

通過光柵刻蝕技術(shù)和樹脂包覆硅片，形成具有特定形狀、尺寸及性能水平的掩模表面，以達(dá)到工藝要求，并可獲得具有一定形狀、尺寸及性能水平的晶圓加工用掩模表面。

四、光源類型

1.光源類型：包括紫外線、電子束（電子束、離子束等）、等離子體、X射線；

2.光束的波長(zhǎng)：短波長(zhǎng)光束（<200 nm），長(zhǎng)波長(zhǎng)光束（>1000 nm）；

3.光束的方向性：平面（<90°角度，45°或90°角度）、空間角（60°至100°或60°至120度）；

4.光源的均勻性：光源不均勻會(huì)影響光刻膠的均勻性。

5.光源的能量：高能量光線被發(fā)射到介質(zhì)中；低能量光線被反射回光束中。

6.光束直徑：用于曝光的光束直徑不能太小，不然會(huì)使圖形變得非常粗糙。

7.光強(qiáng)分布：高光強(qiáng)有利于提高圖形質(zhì)量，反之會(huì)降低圖形質(zhì)量。

五、放大技術(shù)——鏡頭放大和光刻系統(tǒng)放大

鏡頭放大是一種將光刻系統(tǒng)的分辨率提高一倍以上的技術(shù)。

當(dāng)光學(xué)元件被設(shè)置為放大鏡頭時(shí)，其在光信號(hào)作用下將會(huì)產(chǎn)生更大的光能。

這種技術(shù)稱為光刻系統(tǒng)放大（OLE）。

OLE可通過光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可通過機(jī)械機(jī)構(gòu)或電子系統(tǒng)進(jìn)行控制。

OLE有多種形式，通常包括：光學(xué)系統(tǒng)，透鏡或反射鏡；電子控制裝置；光電元件；機(jī)械裝置。

目前大多數(shù)采用光學(xué) OLE，其中一種稱為 EOM的更先進(jìn)工藝已應(yīng)用于許多 OLE中。

六、光刻距離的計(jì)算方法

通過測(cè)量曝光區(qū)域和光刻膠的反射率，可以計(jì)算出光刻距離。

在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于半導(dǎo)體集成電路，光刻間距通常是根據(jù)需要調(diào)整的，這就需要利用一些簡(jiǎn)單的方法計(jì)算出光刻膠與基板之間的距離。

計(jì)算公式：

Etcher–曝光位置– Etcher–投影半徑–U2=(2+1)

（2）計(jì)算：

[equivalent gamma depth]=[lg gamma depth]-[rm (lg)+[rm (n)]-[lg (n-1)]，其中 rm是曝光波長(zhǎng)。

七、***未來(lái)的技術(shù)

光刻工藝發(fā)展至今，也經(jīng)歷了由2D到3D的轉(zhuǎn)變，從40 nm到7 nm的進(jìn)化速度很快，但2D***的精度在不斷地提高。

而隨著技術(shù)的發(fā)展，更高分辨率和更高頻率的***也將會(huì)出現(xiàn)，如：

?更快、更低功耗（每秒一幀）的光刻工藝；

?高分辨率和高靈敏度（每秒1幀）；

?低成本（價(jià)格低廉）；

?多通道（可以達(dá)到8個(gè)通道同時(shí)曝光）；

?超寬曝光范圍（小于300 nm至1000 nm）；

?掃描速率、掃描速度及重復(fù)精度等多種指標(biāo)滿足需求。