我国半导体制造核心技术突破，仅次于光刻的重要环节打破国外垄断
IT之家 9 月 11 日消息，据国家电力投资集团有限公司（以下简称“国家电投”）9 月 10 日消息，近日，国家电投所属国电投核力创芯（无锡）科技有限公司（以下简称“核力创芯”）暨国家原子能机构核技术（功率芯片质子辐照）研发中心，
国家电投表示，这标志着我国已全面掌握
据国家电投介绍，氢离子注入是半导体晶圆制造中仅次于光刻的重要环节 ，在集成电路、功率半导体、第三代半导体等多种类型半导体产品制造过程中起着关键作用，该领域核心技术及装备工艺的缺失严重制约了我国半导体产业的高端化发展，特别是 600V 以上高压功率芯片长期依赖进口。核力创芯的技术突破，打破了国外垄断。
核力创芯在不到三年的时间里，突破多项关键技术壁垒，实现了 100% 自主技术和 100% 装备国产化，建成了我国首个核技术应用和半导体领域交叉学科研发平台。首批交付的芯片产品经历了累计近万小时的工艺及可靠性测试验证，主要技术指标达到国际先进水平 ，获得用户高度评价。
IT之家查询获悉，国电投核力创芯（无锡）科技有限公司成立于 2021 年 03 月 09 日，注册地位于江苏省无锡市，注册资本 7022.63 万元。
半导体工艺（三） 光刻工艺
一. PCB/电路板制造工艺
半导体光刻工艺对不是专业的同事来说可能会比较抽象，所以我们首先还是来看一下在日常工作中很常见的电路板的线路是怎么来制作的。
工程师设计完电路以后，会输出各种制作菲林的图层文件，例如每一层的走线图形，顶层和底层的焊盘/绿油图形，过孔的图形等等。PCB板厂将这些图形通过曝光的过程转移到事先涂覆过光敏树脂（PCB光刻胶）的覆铜板上。再通过化学腐蚀的方式，将整张覆铜板上未经光敏树脂保护的部分去除，再清洗残留化学物质，得到某一层的电路连接。(图一 PCB Layout)
(图二 PCB 菲林）
二. 半导体光刻工艺
1.光刻材料
光掩膜版/Mask/光罩: 设计好的电路图形通过在由高纯度石英加工而成的基板上形成含铬Cr的微电路，相当于PCB制造工艺中的菲林，可以让光选择性的穿过并投射到光刻胶上。
（图三 光罩）
光刻胶/PR,PhotoResist： 是一种感光材料，其感光成分在光的照射下会发生化学变化，从而引起溶解速率的改变，曝光后的光刻胶通过显影将被显影液溶解去除（对于正性光刻胶，曝光区域被溶解；对于负性光刻胶，未曝光区域将被溶解），如下图所示。
（图四 正胶 & 负胶）
显影液： 显影液是溶解由曝光造成的光刻胶可溶解区域的一种化学溶剂，对于正显影工艺，显影液是用水稀释的强减溶液；对于负显影工艺，显影液是有机溶剂。
2.光刻工艺过程
集成电路前段制造工艺是由前端工艺的晶体管制造和作为后端工艺的多层布线组成。多层布线比较好理解，它和上面PCB类似一层一层来制造，但底层的晶体管制造对少有接触微电子的朋友来说可能会比较抽象。
实际上晶体管的制造也是需要分解为很多层来一步一步完成制造过程，例如要制作低压功率MOS，需要5-6层以上mask/光罩来形成不同图形来制造N-well/P-well,栅极氧化层，多晶硅栅极，源漏极的离子注入，接触孔，等等。
（图五 晶体管）
光刻，不是用光去直接刻蚀电路金属或硅，而是利用特殊波长的光与有对应光敏特性的光刻胶通过曝光发生光化学反应，使曝光过的区域变得更硬留在硅片晶圆上（以负光刻胶为例），而未曝光部分被显影剂溶解。留下来的光刻胶在完成下一道工序（例如刻蚀，离子注入,等等）后，要再进行去胶，清洗。
在集成电路制造工艺中，光刻原理和以上类似，这个工序的作用就是将掩膜版/Mask（类似上面的PCB菲林）上的图形转印到事先已经涂覆好光刻胶层的硅片晶圆上。
典型的光刻工艺主要过程包括几个步骤： 膜底准备 ---> 光刻胶涂覆 --->软烘 ---> 对准与曝光 ---> 曝光后烘 ---> 显影 ---> 坚膜 ---> 检测
（图六 光刻工艺流程）
膜底准备： 清洗，脱水，HMDS（六甲基二硅氮烷）气相底漆，可以提高晶圆片和光刻胶之间的黏附性。
光刻胶旋涂：通过旋转硅片的方式在晶圆片上涂覆光刻胶，不同的光刻胶要求不同的涂胶工艺参数，包括旋转速度，胶厚度，温度等。
软烘： 通过烘烤可以提高光刻胶和硅片的黏附性，以及光刻胶厚度的均匀性，以利于后续刻蚀工艺的紧密控制。
对准与曝光：将掩膜版图形与晶圆片已有图形对准，然后用特定波长的光穿过掩膜版照射光刻胶，激活其中的光敏成分，从而将掩膜版的图像转移到光刻胶上。
后烘： 指曝光后进行短时间的烘焙处理，提高光刻胶黏附性，减少驻波。对于深紫外光刻胶必须后烘去除光刻胶中的保护成分，使得光刻胶能溶解于显影液。
显影： 用显影液溶解曝光后的光刻胶可溶解部分（正光刻胶），将掩膜版图形用光刻胶图形准确显示出来。
坚膜： 将显影后的光刻胶中剩余的溶剂，显影液，水，及其他不必要残留成分通过加热蒸发去除，以提高留下来的光刻胶与硅衬底的黏附性和光刻胶的抗刻蚀能力。
检测： 利用图像识别技术，自动扫描显影后的芯片图形，来检查显影后的光刻胶图形缺陷。如未通过检测，视情况对该硅片进行报废或者返工处理。
如显影检测通过，即完成了光刻工艺流程，晶圆硅片进入下一道工艺流程。
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