電子束光刻基本上分兩大類，一類是大生產(chǎn)光掩模版制造的電子束曝光系統(tǒng)，另一類是直接在基片上直寫納米級(jí)圖形的電子束光刻系統(tǒng)。電子束光刻技術(shù)起源于掃描電鏡，**早由德意志聯(lián)邦共和國杜平根大學(xué)的G．Mollenstedt等人在20世紀(jì)60年代提出。電子束曝光的波長取決于電子能量，電子能量越高，曝光的波長越短，大 體在10－6nm量級(jí)上，因而電子束光刻不受衍射極限的影響，所以電子束光刻可獲得接近于原子尺寸的分辨率。但是，由于電子束入射到抗蝕劑及基片上時(shí)，電子會(huì)與固體材料的原子發(fā)生“碰撞”產(chǎn)生電子散射現(xiàn)象，包括前散射和背散射電子，這些散射電子同樣也參與“曝光”，前散射電子波及范圍可在幾十納米，從基片上返回抗蝕劑中背散射電子可波及到幾十微米之遠(yuǎn)。b、除去水蒸氣，使基底表面由親水性變?yōu)樵魉裕鰪?qiáng)表面的黏附性六甲基二硅胺烷）。張家港省電光刻系統(tǒng)按需定制

其主要成像原理是光波波長為10～14nm的極端遠(yuǎn)紫外光波經(jīng)過周期性多層膜反射鏡投射到反射式掩模版上，通過反射式掩模版反射出的極紫外光波再通過由多面反射鏡組成的縮小投影系統(tǒng)，將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中，形成集成電路制造所需要的光刻圖形。目 前EUV技 術(shù) 采 用 的 曝 光 波 長 為13．5nm，由于其具有如此短的波長，所有光刻中不需要再使用光學(xué)鄰近效應(yīng)校正（OPC）技術(shù)，因而它可以把光刻技術(shù)擴(kuò)展到32nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)。2009年9月Intel*** 次 向 世 人 展 示 了22 nm工藝晶圓，稱繼續(xù)使用193nm浸沒式光刻技術(shù)，并規(guī) 劃 與EUV及EBL曝 光 技 術(shù) 相 配 合，使193nm浸沒式光刻技術(shù)延伸到15和11nm工藝節(jié)點(diǎn)。 [3]張家港省電光刻系統(tǒng)按需定制優(yōu)點(diǎn)：涂底均勻、避免顆粒污染；b、旋轉(zhuǎn)涂底。缺點(diǎn)：顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。

浸沒式光刻機(jī)是通過在物鏡與晶圓之間注入超純水，等效縮短光源波長并提升數(shù)值孔徑，從而實(shí)現(xiàn)更高分辨率的半導(dǎo)體制造**設(shè)備。2024年9月工信部文件顯示，國產(chǎn)氟化氬浸沒式光刻機(jī)套刻精度已達(dá)到≤8nm水平。該技術(shù)研發(fā)涉及浸液系統(tǒng)、光學(xué)控制等多項(xiàng)復(fù)雜工藝，林本堅(jiān)團(tuán)隊(duì)在浸液系統(tǒng)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破。目前國產(chǎn)ArF光刻機(jī)在成熟制程（如28nm）上有應(yīng)用潛力，但與ASML同類產(chǎn)品仍存在代差 [1]。通過浸液系統(tǒng)在物鏡和晶圓之間填充超純水，將193nm的氟化氬激光等效縮短為134nm波長，同時(shí)將數(shù)值孔徑提升至1.35以上，***增強(qiáng)光刻分辨率 [1]。該技術(shù)相比干式光刻機(jī)，可突破物理衍射極限。

制造掩模版，比較靈活。但由于其曝光效率低，主要用于實(shí)驗(yàn)室小樣品納米制造。而電子束曝光要適應(yīng)大批量生產(chǎn)，如何進(jìn)一步提高曝光速度是個(gè)難題。為了解決電子束光刻的效率問題，通常將其與其他光刻技術(shù)配合使用。例如為解決曝光效率問題，通常采用電子束光刻與光學(xué)光刻進(jìn)行匹配與混合光刻的辦法，即大部分曝光工藝仍然采用現(xiàn)有十分成熟的半導(dǎo)體光學(xué)光刻工藝制備，只有納米尺度的圖形或者工藝層由電子束光刻實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)逼近工藝極限的情況下，電子束光刻技術(shù)將有可能出現(xiàn)在與目前193i為**的光學(xué)曝光技術(shù)及EUV技術(shù)相匹配的混合光刻中，在實(shí)現(xiàn)10nm級(jí)光刻中起重要的作用。激發(fā)化學(xué)增強(qiáng)光刻膠的PAG產(chǎn)生的酸與光刻膠上的保護(hù)基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)并移除基團(tuán)使之能溶解于顯影液。

涂底方法：a、氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積，200～250C,30秒鐘；優(yōu)點(diǎn)：涂底均勻、避免顆粒污染；b、旋轉(zhuǎn)涂底。缺點(diǎn)：顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。目的：使表面具有疏水性，增強(qiáng)基底表面與光刻膠的黏附性旋轉(zhuǎn)涂膠方法：a、靜態(tài)涂膠（Static）。硅片靜止時(shí)，滴膠、加速旋轉(zhuǎn)、甩膠、揮發(fā)溶劑（原光刻膠的溶劑約占65～85%,旋涂后約占10～20%）；b、動(dòng)態(tài)（Dynamic）。低速旋轉(zhuǎn)（500rpm_rotation per minute）、滴膠、加速旋轉(zhuǎn)（3000rpm）、甩膠、揮發(fā)溶劑。光刻膠厚度控片（PhotoResist Thickness MC）：光刻膠厚度測(cè)量；蘇州銷售光刻系統(tǒng)工廠直銷

國內(nèi)上海微電子裝備股份有限公司研制的紫外光刻機(jī)占據(jù)中端市場(chǎng) [7]。張家港省電光刻系統(tǒng)按需定制

對(duì)準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)方法：a、預(yù)對(duì)準(zhǔn)，通過硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)；b、通過對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志（Align Mark），位于切割槽（Scribe Line）上。另外層間對(duì)準(zhǔn)，即套刻精度（Overlay），保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對(duì)準(zhǔn)。曝光曝光中**重要的兩個(gè)參數(shù)是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。如果能量和焦距調(diào)整不好，就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法：a、接觸式曝光（Contact Printing）。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng)，設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：光刻膠污染掩膜板；掩膜板的磨損，壽命很低（只能使用5～25次）；1970前使用，分辨率〉0.5μm。張家港省電光刻系統(tǒng)按需定制

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