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第八章基本光刻工艺流程-表面准备到曝光概述最重要的光刻工艺是在晶圆表面建立图形。
这一章是从解释基本光刻工艺十步法和讨论光刻胶的化学性质开始的。
我们会按照顺序来介绍前四步（表面准备到对准和曝光）的目的和执行方法。
目的完成本章后您将能够：1．勾画出基本的光刻工艺十步法制程的晶圆截面。
2．解释正胶和负胶对光的反应。
3．解释在晶圆表面建立空穴和凸起所需要的正确的光刻胶和掩膜版的极性。
4．列出基本光刻十步法每一步的主要工艺选项。
5．从目的4的列表中选出恰当的工艺来建立微米和亚微米的图形。
6．解释双重光刻，多层光刻胶工艺和平整化技术的工艺需求。
7．描述在小尺寸图形光刻过程中，防反射涂胶工艺和对比增强工艺的应用。
8．列出用于对准和曝光的光学方法和非光学方法。
9．比较每一种对准和曝光设备的优点。
介绍光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上的所规定的特定区域的基本操作（图8.1）。
Photolithography是用来定义这个基本操作的术语。
还有其它术语为Photomasking, Masking, Oxide或者Metal Removal （OR,MR）和Microlithography。
光刻工艺是半导体工艺过程中非常重要的一道工序，它是用来在不同的器件和电路表面上建立图形（水平的）工艺过程。
这个工艺过程的目标有两个。
首先是在晶圆表面建立尽可能接近设计规则中所要求尺寸的图形。
这个目标被称为晶圆的分辨率（resolution）。
图形尺寸被称为电路的特征图形尺寸（feature size）或是图像尺寸（image size）。
第二个目标是在晶圆表面正确定位图形（称为Alignment或者Registration）。
整个电路图形必须被正确地定位于晶圆表面，电路图形上单独的每一部分之间的相对位置也必须是正确的（图8.2）。
请记住，最终的图形是用多个掩膜版按照特定的顺序在晶圆表面一层一层叠加建立起来的。
图形定位的的要求就好像是一幢建筑物每一层之间所要求的正确的对准。
光学实验中的光束分析与波前调制技术光学实验一直是科学研究领域中不可或缺的一部分，而光束分析与波前调制技术则是这个领域中的重要组成部分。
本文将从光束分析的理论基础、常用的光束分析方法以及波前调制技术的应用等方面进行探讨。
光束分析的理论基础是波动光学，在光束传输过程中，光的传播受到波长、衍射、干涉等因素的影响，因此需要对光束进行准确的分析。
其中，光的强度分布、传输特性以及波前形状是光束分析的核心内容。
通常，光束分析可以通过实验手段和数值计算两种方法进行。
在实验手段方面，常用的光束分析方法有干涉法、衍射法以及干涉衍射法等。
干涉法是通过将光束与参考光束进行干涉，观察干涉条纹的变化来分析光束的特性。
衍射法则是通过光束通过狭缝或光栅等物体后的衍射现象来获得光束的信息。
而干涉衍射法则是将干涉与衍射的原理相结合，利用干涉与衍射的特性来进行光束的分析。
此外，数值计算方法也是光束分析的重要手段之一。
数值计算方法可以通过建立光束的传播模型，利用计算机模拟光波传播的过程，从而得到光束的强度分布、波前形状等信息。
常用的数值计算方法有有限差分法、有限元法以及束线跟踪法等。
这些方法通过计算机的高效计算和处理能力，可以对光束进行更加准确的分析和模拟。
光束分析技术在科学研究和工程应用中具有广泛的应用价值。
在科学研究方面，光束分析技术可以用于探测光学器件的性能特征、研究光束的传输特性、分析光束的色散效应等。
在工程应用方面，光束分析技术可以用于光学系统的设计与调试、激光器的调谐与优化、光学材料的表征与选择等。
光束分析技术的发展不仅推动了科学研究的进步，也极大地促进了光电信息技术和光电工程领域的发展。
另外，波前调制技术是光束分析中的一项重要技术。
波前调制技术是通过改变光波的相位和振幅分布，来调整光束的传输特性和光场的分布。
其中，常见的波前调制技术有变焦透镜、空间光调制器以及自适应光学系统等。
这些技术可以实现光束的聚焦、收敛、分布和调制，从而实现光束的准确控制和应用。
电子束光刻技术研究摘要：介绍了纳米加工领域的关键技术——电子束光刻技术及其最新进展。
简要介绍了电子束光刻技术和目前这种技术所存在的技术缺陷和最新的研究成果和解决办法，如：关于邻近效应的解决，关于电子束高精度扫描成像曝光效率很低的问题，如电子束与其他光学曝光系统的匹配和混合光刻等问题，以及关于抗蚀剂工艺的最新进展等。
关键词：电子束光刻技术邻近效应电子束高精度扫描成像电子束与其他光学曝光系统的匹配混合光刻抗蚀剂工艺Abstract: This paper introduces the key technology——electron beam lithography technology and the latest developments in the field of nanofabrication. A brief introduction and electron beam lithography technology currently exists drawback of this technology and the latest research results and solutions, such as: the effect on neighboring settlement, on the low-precision electron beam exposure scanning imaging efficiency issues, such as electron beam mixing and matching and other optical lithography exposure system and other issues, as well as the latest developments on the resist process and the like.一：概述电子束光刻与传统意义的光刻(区域曝光)加工不同，其设备如图1所示，它是利用电子束在涂有电子抗蚀剂的晶片上直接描画或投影复印图形的技术。
光刻技术历史与发展光刻工艺是集成电路最重要的加工工艺，他起到的作用如题金工车间中车床的作用，光刻机如同金属加工工车间的车床。
在整个芯片制造工艺中，几乎每个工艺的实施，都离不开光刻的技束。
光刻也是制造IC的最关键技术，他占芯片制造成本的35%以上。
在如今的科技与社会发展中，光刻已经每年以百分之三十五的速度增长，他的增长，直接关系到大型计算机的运作等高科技领域，现在大型计算机的每个芯片上可以大约有10亿个零件。
这就需要很高的光刻技术。
如今各个大国都在积极的发展光科技束。
光刻技术与我们的生活息息相关，我们用的手机，电脑等各种各样的电子产品，里面的芯片制作离不开光科技束。
在我们的日常生活中，也需要用到光刻技术制造的各种各样的芯片，最普通的就是我们手里的手机和电脑。
如今是一个信息社会，在这个社会中各种各样的信息流在世界流动。
而光刻技术是保证制造承载信息的载体。
在社会上拥有不可替代的作用。
本论文的作用是向大家普及光刻的发展历史和光刻的发展方向，以及光刻的种类，每种光刻种类的优点和缺点。
并且向大家讲述光刻的发展前景。
在光刻这一方面，我国的专利意识稀薄，很多技术都没有专利，希望我辈能改变这个状况Lithography process is the most important processing technology of integrated circuit, he play a role Such as the role of the lathe in machining shop, lithography as metalworking shop lathe. In the whole chip manufacturing technology, implementation of almost every process is inseparable from the lithography technology of beam. Lithography is the key technology of manufacturing IC, he war more than 35% of the chip manufacturing cost. In today's science and technology and social development, lithography has been growing at thirty-five percent a year, his growth, is directly related to the operation of large computer and other high-tech areas, large computer per chip can now has about 1 billion parts. This will require a very high lithography. Now the big countries are actively the development of light beam technology.Lithography is closely related to our life, we use the phone, all kinds of electronic products such as computer, the inside of the chip productionwithout light beam of science and technology.In our daily life, also need to use photolithography technology manufacturing all kinds of chips, the most common is our cell phones and computers. Today is a information society, in the society all kinds of traffic flow in the world. And make the bearing lithography technology is to make sure the carrier of information. Has an irreplaceable role in society.Role of this paper is to popularize the development direction of the development history of lithography and lithography, and the types of lithography, and to talk about the development of lithography. In lithography on the one hand, China's patent consciousness is thin, a lot of technology patents, hope that we can change the situation.Key words: lithography; Lithography species; Lithography Chinese and foreign history编号 ........................................................ 错误!未定义书签。
光刻机技术的突破与应用前景随着科技的迅猛发展，光刻机技术作为现代集成电路制造中不可或缺的核心工艺之一，扮演着重要的角色。
它的突破和应用前景备受关注。
本文将从光刻机技术的基本原理、近年来的突破及其应用前景等方面展开论述。
一、光刻机技术的基本原理光刻机技术是一种使用光源投射特定图案到光敏材料上的技术。
它的基本原理包括图案设计、掩膜制备、曝光和后期处理等环节。
图案设计是光刻机技术的首要步骤。
在电子设计自动化（EDA）软件的辅助下，工程师可以根据产品要求设计出高精度的芯片图案。
掩膜制备是光刻机技术的关键步骤之一。
通过使用电子束曝光或激光直写技术，将设计好的图案转移到掩膜上，形成光刻版。
这一步骤要求高精度、高分辨率，决定了后续曝光的质量。
曝光是光刻机技术的核心环节。
通过将掩膜上的图案通过光刻机投射到光敏材料上，在光敏材料中形成所需的图案结构。
曝光过程中，光源的选择、掩膜与光敏材料的距离、曝光时间等参数都会影响图案的质量。
后期处理是光刻机技术的最后一步。
它包括清洗、去胶、涂覆等过程，用于去除未曝光的光敏材料和光刻胶，以及保护和修复曝光后的结构。
二、光刻机技术的突破近年来，光刻机技术在分辨率、精度和速度等方面取得了突破性进展。
首先是分辨率的提升。
传统的紫外光刻技术已经接近其分辨极限，导致制程难度增加。
为此，研究人员引入了极紫外光刻（EUV）技术。
EUV技术以13.5纳米波长的极紫外光进行曝光，相比传统紫外光，其分辨率得到了显著提高。
其次是精度的提高。
新一代的光刻机设备采用了更为精密的光学系统和高稳定性的机械结构，可以实现亚纳米级别的平面度和形状精度，大大提升了芯片制造的精度要求。
最后是速度的提升。
光刻机设备的生产效率也得到了显著提高。
光源功率的提升和曝光光斑的尺寸控制等技术改进，使得曝光速度大幅增加。
这不仅提升了生产效率，也降低了芯片制造成本。
三、光刻机技术的应用前景光刻机技术在集成电路制造、平板显示、光学器件等领域具有广泛的应用前景。
浙江大掌硕士掌位论文第＝幸秦成电路光刻工艺第二章集成电路光刻工艺２．１集成电路制造工艺基本的集成电路制造过程的起点是高纯度的单晶硅的提炼以及硅片的抛光、清洗等光刻前处理，接着是以不同的导电或绝缘材料（如金属、多晶硅、二氧化硅等）在硅圆片上沉积生成新的材料层以及在该材料层上涂上对光敏感的光刻胶薄层；然后掩模母版上刻有的电路精密图像被投影到硅片的光刻胶薄层表面；最后经过显影和蚀刻，感光部分的材料被清除。
当然，在实际的生产过程中，还包括其他辅助材料的制备和辅助过程的处理。
重复大约二三十次氧化（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）、光刻（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、掺杂（ＤｏｐｉⅡｇ）等工艺过程，在硅圆片表面上就形成了以几千万个晶体管为基本构造单元、多层不同材料复杂连接的可以实现强大的运算处理功能的网络。
精密复杂的芯片制造过程保证了集成电路芯片的高性能与高成品率。
而简单来说，集成电路的制造就是一个通过光刻技术把电路版图从光学掩模版图上转移到硅片表面的过程。
Ｓｕ蝻妇ｌｅＰ－图２—１典型集成电路剖面结构示意图（部分）现代集成电路制造过程一般包含２００多道具体工序，这些步骤大致上可以归为三大类：夺图形转移技术：包括光刻（“ｔ１１０９ｒａｐｈｙ）和蚀刻（Ｅｔｃｈｉｎｇ）等步骤。
夺层形成技术：包括氧化（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎｇ）、沉积（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）和金属化（Ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）等。
浙江大学碛士掌位沧文第＝章嘉成电路光客９工艺夺层修改技术：包括离子注入（Ｉｏｎｌｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）和扩散（Ｄｉ肺ｓｉｏｎ）等。
图形转移、层形成和层修改三类技术交叉使用，构成了集成电路工艺。
集成电路工艺的目的是通过器件制造（ＤｅｖｉｃｅＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）、隔离形成（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）和互连形成（Ｉｎｔｅｒｃｏ加ｅｃｔ），最后在硅片上生成叠层结构，从而完成集成电路的生产。
图２．１所示，即为典型的集成电路层结构的剖面示意图；图２之则显示了最新的集成电路的剖面结构【跚”０４】。
光刻机的原理与操作流程详解光刻技术在半导体制造、微电子工程以及其他先进制造领域中扮演着不可或缺的角色。
光刻机是光刻技术的基础设备之一，它利用光的干涉和衍射原理将光源中的图案投影到光刻胶层上，从而实现微细图案的制作。
本文将深入探讨光刻机的原理与操作流程，帮助读者更好地理解和使用这个重要的工艺设备。
一、光刻机的原理光刻机主要由光源系统、投影系统、掩膜系统和底片台构成。
其中，光源系统产生短波长的光，并在光刻胶层上形成显影图案；投影系统通过透镜和镜片将显影图案投射到光刻胶层上；掩膜系统则起到选择性透光的作用，控制光的照射位置和图案形状；底片台用来支撑光刻胶层和掩膜。
具体的操作流程如下：1. 准备工作首先，需要准备好光刻胶、掩膜、底片和其他辅助材料。
光刻胶是一种可溶于化学溶剂的光敏聚合物材料，掩膜是一种透镜或镜片，底片则是光刻胶层的承载基底。
2. 涂覆光刻胶将光刻胶涂覆在底片上，以形成光刻胶层。
这个过程需要将光刻胶放置在旋转的底片台上，并通过旋转和均匀压力的方式将光刻胶均匀涂布在底片表面。
3. 预热和贴附掩膜将掩膜放置在光刻机的掩膜系统内，并预热以提高粘附性。
然后，将底片放在掩膜下方，用真空吸附在底片台上，并贴附掩膜。
4. 照射曝光调整光刻机的照射参数，例如曝光时间和光强度等，并将底片台移至曝光位置。
通过控制光的照射位置和图案形状，可以在光刻胶层上形成所需的显影图案。
5. 显影将底片台移至显影室内，将底片浸入显影液中。
显影液会溶解光刻胶层中未曝光部分的光刻胶，从而使已曝光的部分保留下来。
6. 清洗和干燥将底片转移到清洗室内，用化学溶剂对显影后的底片进行清洗，去除残留的光刻胶和显影液。
然后，将底片放置在干燥器内，进行干燥处理。
二、光刻机的操作流程和注意事项1. 操作流程（1）打开光刻机电源并启动系统。
此过程需要按照设备说明书中的步骤进行，确保所有系统均正常工作。
（2）将待加工的底片放置在底片台上，并调整底片台的位置，使其对准光刻机的光路。
第 31 卷第 8 期2023 年 4 月Vol.31 No.8Apr. 2023光学精密工程Optics and Precision Engineering0.05~0.1 MPa宽气压环境下校准光源光学系统设计董大鹏1，于信1，汪逸群2，潘国涛1，白素平1*（1.长春理工大学光电工程学院，吉林长春 130022；2.之江实验室，浙江杭州 311121）摘要：激光武器已经成为未来大国战略制衡，改变战争样式的重要手段。
它通常采用以哈特曼波前探测为反馈的自适应光学（AO）系统提升光束质量，保证毁伤效果。
但由于环境中气压的改变，空气折射率、玻璃材料折射率发生变化从而引入额外的波前探测误差，难以保证光束质量。
校准光源的引入可以实时标定AO系统，去除系统误差，保证校正效果，但同时也要求了校准光源的绝对稳定。
因此本文设计了一款适用于宽气压范围的校准光源。
首先，基于气压对光学系统的影响，通过分析像面位移系数和材料折射率关系，采用合理搭配光学材料，分配光焦度的方法补偿气压对光束质量的影响；再次，建立光学系统仿真模型，分析系统的波像差的稳定性和公差分配，为实验平台的搭建提供基础；最后，建立实验平台、验证设计结果。
结果表明：气压在0.05~0.1 MPa范围内，相比于0.1 MPa的工作点，波像差呈先降低再上升的趋势，0.08 MPa达到最小，波像差PV值从0.087 4λ变动到0.019 8λ，最大变动量为0.067 6λ。
校准光源的稳定性得到了满足，实现了对压强变化的有效补偿。
关键词：激光武器；自适应光学；校准光源；宽气压；波像差中图分类号：TH74；TG502.33 文献标识码：A doi：10.37188/OPE.20233108.1124Optical system design of calibration light source in 0.05-0.1 MPa wide atmospheric pressure environmentDONG Dapeng1，YU Xin1，WANG Yiqun2，PAN Guotao1，BAI Suping1*（1.School of Opto-Electronic Engineering， Changchun University of Science and Technology，Changchun 130022， China；2.Zhijiang Laboratory， Hangzhou 311121， China）* Corresponding author， E-mail： baisp@Abstract： Laser weapons would be an important means of strategic checks and balances for major powers in the future， and they can change the pattern of war. They usually use an adaptive optical （AO） system with Hartmann wavefront detection as feedback to improve the beam quality and ensure the damage effect. However， the refractive indices of air and glass materials change with the change in air pressure in the envi⁃ronment， introducing additional wavefront detection errors and making it difficult to ensure beam quality. The introduction of a calibrating light source can aid in calibrating the AO system in real-time， remove the 文章编号1004-924X（2023）08-1124-12收稿日期：2022-10-24；修订日期：2022-11-14.基金项目：吉林省科技发展计划资助项目（No.20200401054GX；No.20210201139GX）；长春理工大学青年基金资助项目（No.XQNJJ-2019-01）；国家自然科学基金青年基金资助项目（No.62205032）第 8 期董大鹏，等：0.05~0.1 MPa宽气压环境下校准光源光学系统设计system error， and ensure the correction effect； however， this method requires the absolute stability of the calibration light source. Therefore， a calibration light source suitable for a wide barometric pressure range is designed. First， based on the influence of air pressure on the optical system， by analyzing the relation⁃ship between the image surface displacement coefficient and the refractive index of the material， a method for rationally matching the optical materials and assigning optical focus is used to compensate for the influ⁃ence of air pressure on beam quality. Thereafter， the simulation model of the optical system is constructed to analyze the stability and tolerance distribution of the wave aberration of the system， establishing a basis for the construction of the experimental platform. Finally， an experimental platform is established to verify the design results. According to the results， when the air pressure is in the range of 0.05-0.1 MPa， com⁃pared with that at the working point of 0.1 MPa， the wave aberration first decreases and then increases，reaching the minimum at 0.08 MPa， while the wave aberration PV value changes between 0.087 4λ and 0.019 8λ， with the maximum change being 0.067 6λ. Thus， the stability of the calibrated light source is satisfied， and effective compensation for pressure changes is realized.Key words： laser weapon； adaptive optics； calibration light source； wide pressure； wavefront aberration1 引言近年来，随着信息化技术的发展和科技水平的提高，新兴技术领导下的军事变革不断发生。
