图形光刻工艺

光刻技术是集成电路制造中利用光学- 化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。随着半导体技术的发展，光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2～3个数量级（从毫米级到亚微米级），已从常规光学技术发展到应用电子束、 X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到 0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。光刻技术是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂（又名光刻胶）将掩膜版上的图形转移到基片上的技术。其主要过程为：首先紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶（前者称正性光刻胶，后者称负性光刻胶），使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上；较后利用刻蚀技术将图形转移到基片上。光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一。图形光刻工艺

一般微电子化学品具有一定的腐蚀性，对生产设备有较高的要求，且生产环境需要进行无尘或微尘处理。制备较优微电子化学品还需要全封闭、自动化的工艺流程，以避免污染，提高质量。因此，光刻胶等微电子化学品生产在安全生产、环保设备、生产工艺系统、过程控制体系以及研发投资等方面要求较高。如果没有强大的资金实力，企业就难以在设备、研发和技术服务上取得竞争优势，以提升可持续发展能力。因此，光刻胶这样的微电子化学品行业具备较高的资金壁垒。广东省科学院半导体研究所。浙江功率器件光刻表面有颗粒、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。

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。

日本能把持光刻胶这么多年背后的深层次逻辑是什么？究其原因，主要是技术和市场两大壁垒过高导致的。首先，光刻胶作为半导体产业的基础材料，扮演着极其重要的角色，甚至可以和光刻机相媲美，但市场规模却很小。2019年的全球光刻胶市场的规模才90亿美元，不及一家大型IC设计企业的年营收，行业成长空间有限，自然进入的企业就少。另一方面，光刻胶又是一个具有极高技术壁垒的产业。由于不同的客户会有不同的应用需求，同一个客户也有不同的光刻应用需求。导致光刻胶的种类极其繁杂，必须通过调整光刻胶的配方，满足差异化应用需求，这也是光刻胶制造商较中心的技术。非接触式曝光，掩膜板与光刻胶层的略微分开，可以避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。

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。光刻版材质主要是两种，一个是石英材质一个是苏打材质，石英材料的透光率会比苏打的透光率要高。低线宽光刻代工

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。图形光刻工艺

在光刻图案化工艺中，首先将光刻胶涂在硅片上形成一层薄膜。接着在复杂的曝光装置中，光线通过一个具有特定图案的掩模投射到光刻胶上。曝光区域的光刻胶发生化学变化，在随后的化学显影过程中被去除。较后掩模的图案就被转移到了光刻胶膜上。而在随后的蚀刻 或离子注入工艺中，会对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀，较后洗去剩余光刻胶。这时光刻胶的图案就被转移到下层的薄膜上，这种薄膜图案化的过程经过多次迭代，联同其他多个物理过程，便产生集成电路。图形光刻工艺

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