雙面對(duì)準(zhǔn)光刻機(jī)采用底部對(duì)準(zhǔn)(BSA)技術(shù),能實(shí)現(xiàn)“雙面對(duì)準(zhǔn),單面曝光”。該設(shè)備對(duì)準(zhǔn)精度高,適用于大直徑基片。在對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中,圖形處理技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。其基本工作原理是將CCD攝像頭采集得到的連續(xù)模擬圖像信號(hào)經(jīng)圖像采集卡模塊的D/A轉(zhuǎn)換,變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào),然后再由圖像處理模塊完成對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)的運(yùn)算處理,這主要包括圖像預(yù)處理、圖像的分割、匹配等算法的實(shí)現(xiàn)。為有效提取對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的邊緣,對(duì)獲取的標(biāo)記圖像通常要進(jìn)行預(yù)處理以便提取出圖像中標(biāo)記的邊緣,這包括:減小和濾除圖像中的噪聲,增強(qiáng)圖像的邊緣等。光刻膠根據(jù)其感光樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)也可以分為光交聯(lián)性、光聚合型、光分解型和化學(xué)放大型。套刻精度作為是光刻機(jī)的另一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。天津材料刻蝕技術(shù)
濕法刻蝕利用化學(xué)溶液溶解晶圓表面的材料,達(dá)到制作器件和電路的要求。濕法刻蝕化學(xué)反應(yīng)的生成物是氣體、液體或可溶于刻蝕劑的固體。包括三個(gè)基本過(guò)程:刻蝕、沖洗和甩干。濕法蝕刻的微觀反應(yīng)過(guò)程,首先溶液里的反應(yīng)物利用濃度差通過(guò)擴(kuò)散作用達(dá)到被蝕刻薄膜表面,然后反應(yīng)物與薄膜表面的分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生各種生成物,生成物通過(guò)擴(kuò)散作用到達(dá)溶液中,隨著溶液被排出。濕法蝕刻的影響因素分別為:反應(yīng)溫度,溶液濃度,蝕刻時(shí)間和溶液的攪拌作用。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,溫度越高,反應(yīng)物濃度越大,蝕刻速率越快,蝕刻時(shí)間越短,攪拌作用可以加速反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量傳輸,相當(dāng)于加快擴(kuò)散速度,增加反應(yīng)速度。濕法蝕刻的影響因素分別為:反應(yīng)溫度,溶液濃度,蝕刻時(shí)間和溶液的攪拌作用。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,溫度越高,反應(yīng)物濃度越大,蝕刻速率越快,蝕刻時(shí)間越短,攪拌作用可以加速反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量傳輸,相當(dāng)于加快擴(kuò)散速度,增加反應(yīng)速度。天津材料刻蝕技術(shù)通過(guò)重復(fù)進(jìn)行Si蝕刻、聚合物沉積、底面聚合物去除,可以進(jìn)行縱向的深度蝕刻,側(cè)壁的凹凸因形似扇貝。
光刻膠旋涂是特別是厚膠的旋涂和方形襯底勻膠時(shí),會(huì)在襯底的邊緣形成膠厚的光刻膠邊即是所謂的邊膠,即光刻膠的邊緣突起,在使用接觸式光刻的情況下會(huì)導(dǎo)致光刻膠曝光的圖案分辨率低、尺寸誤差大或顯影后圖案的側(cè)壁不陡直等。如果無(wú)法通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備完成去邊角工藝(EBR)的話,以通過(guò)以下措施幫助減少/消除邊膠:盡可能使用圓形基底;使用高加速度,高轉(zhuǎn)速;在前烘前等待一段時(shí)間;調(diào)整良好旋涂腔室保證襯底與襯底托盤之間緊密接觸;非圓形襯底:如有可能的話,可將襯底邊緣有邊珠的位置一起裁切掉,或用潔凈間的刷子將邊膠刷洗掉。
泛曝光是在不使用掩膜的曝光過(guò)程,會(huì)對(duì)未暴露的光刻膠區(qū)域進(jìn)行曝光,從而可以在后續(xù)的顯影過(guò)程被溶解顯影。為了使光刻膠輪廓延伸到襯底,(襯底附近)光刻膠區(qū)域也應(yīng)獲得足夠的曝光劑量。泛曝光的劑量過(guò)大并不會(huì)影響后續(xù)的工藝過(guò)程,因?yàn)槠毓鈪^(qū)域的光刻膠在反轉(zhuǎn)烘烤過(guò)程中已經(jīng)不再感光。因此,我們建議泛曝光的劑量至少是在正膠工藝模式下曝光相同厚度的光刻膠膠膜所需要?jiǎng)┝康膬傻饺丁L貏e是在厚膠的情況下(>3um膠厚),在泛曝光時(shí)下面這些情況也要考慮同樣的事情,這也與后正膠的曝光相關(guān):由于光刻膠在反轉(zhuǎn)烘烤步驟后是不含水分,而DNQ基光刻膠的曝光過(guò)程是需要水的,因此在泛曝光前光刻膠也需時(shí)間進(jìn)行再吸水過(guò)程。由于泛曝光的曝光劑量較大,曝光過(guò)程中氮的釋放可能導(dǎo)致氣泡或裂紋的形成。SU-8光刻膠在近紫外光(365nm-400nm)范圍內(nèi)光吸收度很低。
基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過(guò)程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長(zhǎng)、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜(抗蝕膠),曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過(guò)程是通過(guò)光化學(xué)作用使抗蝕膠發(fā)生光化學(xué)作用,形成微細(xì)圖形的潛像,再通過(guò)顯影過(guò)程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細(xì)圖形的窗口,后續(xù)基于抗蝕膠圖案進(jìn)行鍍膜、刻蝕等可進(jìn)一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制造的完善工藝之一。材料刻蝕加工廠
光刻技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)持續(xù)的創(chuàng)新和研發(fā)投入。天津材料刻蝕技術(shù)
曝光后烘烤是化學(xué)放大膠工藝中很關(guān)鍵,也是反應(yīng)機(jī)理很復(fù)雜的一道工序。后烘過(guò)程中,化學(xué)放大膠內(nèi)存在多種反應(yīng)機(jī)制,情況復(fù)雜并相互影響。例如各反應(yīng)基團(tuán)的擴(kuò)散,蒸發(fā)將導(dǎo)致抗蝕刑的組成分布梯度變化:基質(zhì)樹(shù)脂中的去保護(hù)基團(tuán)會(huì)引起膠膜體積增加但當(dāng)烘烤溫度達(dá)到光刻膠的玻璃化溫度時(shí)基質(zhì)樹(shù)脂又并始變得稠密兩者同時(shí)又都會(huì)影響膠膜中酸的擴(kuò)散,且影響作用相反。這眾多的反應(yīng)機(jī)制都將影響到曝光圖形,因此烘烤的溫度、時(shí)間和曝光與烘烤之間停留的時(shí)間間隔都是影響曝光圖形線寬的重要因素。天津材料刻蝕技術(shù)