广州光刻 广东省科学院半导体研究所供应

光刻胶原料是光刻胶产业的重要环节，原料的品质也决定了光刻胶产品品质。光刻胶上游原材料是指光刻胶化学品一级原料，可以细分为感光剂、溶剂、成膜树脂及添加剂（助剂、单体等）。在典型的光刻胶组分中，一般溶剂含量占到65%-90%，成膜树脂占5%-25%，感光剂及添加剂占15%以下。我国对光刻胶及化学品的研究起步较晚，尽管取得了一定成果，但技术水平仍与国际水平相差较大，作为原料的主要化学品仍然需要依赖进口。同时在当前市场中，受光刻胶产品特性影响，光刻胶用原材料更偏向于客制化产品，原材料需要满足特定的分析结构、分子量、纯度以及粒径控制等。光刻机被称作“现代光学工业之花”。广州光刻

在匀胶工艺中，转速的快慢和控制精度直接关系到旋涂层的厚度控制和膜层均匀性。匀胶机的转速精度是一项重要的指标。用来吸片的真空泵一般选择无油泵，上配有压力表，同时现在很多匀胶机有互锁，未检测的真空将不会启动。有时会出现胶液进入真空管道的现象，有的匀胶机厂商会在某一段管路加一段"U型"管路，降低异物进入真空管道的影响。光刻胶主要应用于半导体、显示面板与印制电路板等三大领域。其中，半导体光刻胶技术难度高，主要被美日企业垄断。据相关研究机构数据显示，全球光刻胶市场中，LCD光刻胶、PCB光刻胶、半导体光刻胶产品占比较为平均。相比之下，中国光刻胶生产能力主要集中PCB光刻胶，占比高达约94%；半导体光刻胶由于技术壁垒较高占约2%。此外，光刻胶是生产28nm、14nm乃至10nm以下制程的关键，被国外巨头垄断，国产化任重道远。广州感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀光刻技术的发展需跨领域合作，融合多学科知识。

涂胶工序是图形转换工艺中重要的步骤。涂胶的质量直接影响到所加工器件的缺陷密度。为了保证线宽的重复性和接下去的显影时间，同一个样品的胶厚均匀性和不同样品间的胶厚一致性不应超过±5nm(对于1.5um胶厚±0.3%)。光刻胶的目标厚度的确定主要考虑胶自身的化学特性以及所要复制图形中线条的及间隙的微细程度。太厚胶会导致边缘覆盖或连通、小丘或田亘状胶貌、使成品率下降。在MEMS中、胶厚(烤后)在0.5-2um之间，而对于特殊微结构制造，胶厚度有时希望1cm量级。在后者，旋转涂胶将被铸胶或等离子体胶聚合等方法取代。常规光刻胶涂布工序的优化需要考虑滴胶速度、滴胶量、转速、环境温度和湿度等，这些因素的稳定性很重要。根据性质的不一样，光刻胶可以分为正胶和负胶。在工艺发展的早期，负胶一直在光刻工艺中占主导地位，随着VLSIIC和2～5微米图形尺寸的出现，负胶已不能满足要求。随后出现了正胶，但正胶的缺点是粘结能力差。

通过光刻技术制作出的微纳结构需进一步通过刻蚀或者镀膜，才可获得所需的结构或元件。刻蚀技术，是按照掩模图形对衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术，可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀较普遍、也是成本较低的刻蚀方法，大部份的湿刻蚀液均是各向同性的，换言之，对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。而干刻蚀采用的气体，或轰击质量颇巨，或化学活性极高，均能达成刻蚀的目的。其较重要的优点是能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点。干法刻蚀能够满足亚微米/纳米线宽制程技术的要求，且在微纳加工技术中被大量使用。光刻技术不断迭代，以满足高性能计算需求。

光刻机被称作“现代光学工业之花”，生产制造全过程极为繁杂，一台光刻机的零配件就达到10万个。ASML光刻机也不是荷兰以一国之力造出的，ASML公司的光刻机采用了美国光源设备及技术工艺，也选用了德国卡尔蔡司的光学镜头先进设备，绝大多数零部件都需用从海外进口，汇聚了全世界科技强国的科技，才可以制作出一台光刻机。上海微电子占有着中国80%之上的市场占有率，现阶段中国销售市场上绝大多数智能机都采用了上海微电子的现代化封装光刻机技术，而先前这种光刻机都在进口。现阶段，国产光刻机的困难关键在于没法生产制造高精密的零配件，ASML的零配件来源于美国、德国、日本等发达国家，而现阶段在我国还无法掌握这种技术，也很难买到。现阶段，上海微电子能够生产加工90nm的光刻机，而ASML能够生产制造7nm乃至5nm的EUV光刻机，相差還是非常大。在曝光这一步中，将使用特定波长的光对覆盖衬底的光刻胶进行选择性地照射。广州光刻加工平台

光掩膜版的制作则是通过无掩膜光刻技术得到。广州光刻

掩膜对准光刻及步进投影式光刻机中常用汞灯作为曝光光源，其发射光谱包括g-(波长435nm)、h-(波长405nm)和i-线(波长365nm)。一个配有350wHg灯的6英寸掩模对准器通常能获得大约光输出。15–30mw/cm2，i-线强度通常大约占全部三条线总光强的40%。LED作为近年来比较常见的UV光源在掩膜对准式光刻系统中比较常见，其相比于汞灯光源其优点是冷光源，不会对光刻胶产生辐照加热，避免光刻胶受热变形。除了Hg灯，具有合适波长的激光器也是光刻胶曝光的合适光源。由于光引发剂的光谱吸收带不会在某一特定波长突然终止，相应的适应剂量也会暴露在比数据表中所示范围高约10nm的波长处，但这延长了需要直写的时间。另外，在干涉光刻中也常常用的例如He-Cd（328nm）作为光源，其同样能对大部分i-线胶进行曝光。广州光刻