光刻在半導(dǎo)體制程中的作用示意圖

光刻技術(shù)類(lèi)型分為直寫(xiě)光刻和投影光刻兩個(gè)大類(lèi)。其中直寫(xiě)光刻是器件中微納結(jié)構(gòu)源頭制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)將計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)制備到特定基板上，形成高精度微納結(jié)構(gòu)的圖形布局。

激光直寫(xiě)和電子束直寫(xiě)是產(chǎn)業(yè)中兩項(xiàng)主要的直寫(xiě)技術(shù)。激光直寫(xiě)可以滿(mǎn)足半導(dǎo)體0.25微米及以上節(jié)點(diǎn)掩模版制備，以及0.25微米以下部分掩模版制備。當(dāng)前半導(dǎo)體掩模版總量的約75%由激光直寫(xiě)設(shè)備制備，其余掩模版由電子束直寫(xiě)設(shè)備完成。平板顯示領(lǐng)域的大幅面掩模版，100%由激光直寫(xiě)設(shè)備制備。

在投影光刻領(lǐng)域，半導(dǎo)體采用微縮投影光刻技術(shù)，代表性供應(yīng)商是荷蘭ASML；平板顯示采用大幅面投影光刻，代表性廠商是日本尼康。在諸多研發(fā)、MEMS、LED等領(lǐng)域，掩模版接觸/接近式光刻依然廣泛使用。

光刻技術(shù)類(lèi)型示意圖

直寫(xiě)光刻與投影光刻技術(shù)是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)中分工明確的兩類(lèi)光刻技術(shù)，投影光刻具有更高的線寬分辨率、精度和生產(chǎn)效率的特點(diǎn)。雖然直寫(xiě)光刻還不能滿(mǎn)足器件大規(guī)模制造的需求，但在電路板行業(yè)，激光直寫(xiě)替代傳統(tǒng)曝光機(jī)是明確的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)掩模光刻一直是產(chǎn)業(yè)追求的理想目標(biāo)，可減少昂貴掩模版的支出，提升新品開(kāi)發(fā)效率，滿(mǎn)足小批量多樣化生產(chǎn)需求。此外，直寫(xiě)光刻由于其數(shù)字化的屬性，具有更高的靈活性和廣泛適應(yīng)性。可開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的曝光方式，作為數(shù)字化微納加工的基礎(chǔ)性技術(shù)，從而有望成為半導(dǎo)體、光電子相關(guān)產(chǎn)業(yè)中工藝迭代升級(jí)、新產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵性技術(shù)。

在具有襯底翹曲、基片變形的光刻應(yīng)用領(lǐng)域，直寫(xiě)光刻的自適應(yīng)調(diào)整能力，使之具有成品率高、一致性好的優(yōu)點(diǎn)。如FanOut、COF等先進(jìn)封裝模式的發(fā)展，封裝光刻技術(shù)需要具有更小的線寬、更大的幅面、更好的圖形對(duì)準(zhǔn)套刻適應(yīng)能力。

在微納光電子新興領(lǐng)域，ALoT的發(fā)展需要大量光電傳感器件的創(chuàng)新研發(fā)。3Ｄ光刻與微納制造是光電子產(chǎn)品創(chuàng)新的基石性技術(shù)，具有眾多的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值，如3D感知、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示、光傳感器件（如TOF）、超薄成像、立體顯示、新型光學(xué)膜等。微納光子器件逐步在智能手機(jī)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR、車(chē)載領(lǐng)域應(yīng)用。與集成電路圖形不同，微納光子傳感器件要求更高的位置排列精度及縱向面型精度、結(jié)構(gòu)形貌具有密集連續(xù)曲面形貌的特點(diǎn)。因此，新型3D直寫(xiě)光刻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)曝光寫(xiě)入劑量與位置形貌精確匹配，是制備新型光電子傳感器件級(jí)微納結(jié)構(gòu)形貌的創(chuàng)新技術(shù)路徑。

蘇大維格通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，一直致力于推進(jìn)3D直寫(xiě)光刻技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，解決了多項(xiàng)行業(yè)挑戰(zhàn)：

1

大面積微納結(jié)構(gòu)形貌的數(shù)字設(shè)計(jì)，海量數(shù)據(jù)處理與先進(jìn)算法，可達(dá)百Tb量級(jí)數(shù)據(jù)量

2

海量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)壓縮傳輸、高速率光電轉(zhuǎn)換技術(shù)

3

數(shù)字光場(chǎng)形成三維形貌的曝光模式與機(jī)理，3D臨近效應(yīng)校正技術(shù)

4

微納結(jié)構(gòu)形貌精確光刻工藝和運(yùn)行模式

5

大型運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與光機(jī)系統(tǒng)的制造工藝、納米精度控制技術(shù)

當(dāng)前已經(jīng)取得了3D光刻工藝突破，實(shí)現(xiàn)了光刻膠3D形貌可控制備。SEM結(jié)果舉例如下：