基于光刻工藝的微納加工技術主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質的薄膜(抗蝕膠),曝光系統把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發生光化學作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉變成具有微細圖形的窗口,后續基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結構或器件。光掩膜版的制作則是通過無掩膜光刻技術得到。江蘇功率器件光刻

曝光后烘烤是化學放大膠工藝中很關鍵,也是反應機理很復雜的一道工序。后烘過程中,化學放大膠內存在多種反應機制,情況復雜并相互影響。例如各反應基團的擴散,蒸發將導致抗蝕刑的組成分布梯度變化:基質樹脂中的去保護基團會引起膠膜體積增加但當烘烤溫度達到光刻膠的玻璃化溫度時基質樹脂又并始變得稠密兩者同時又都會影響膠膜中酸的擴散,且影響作用相反。這眾多的反應機制都將影響到曝光圖形,因此烘烤的溫度、時間和曝光與烘烤之間停留的時間間隔都是影響曝光圖形線寬的重要因素。中山光刻技術隨著制程節點的縮小,光刻難度呈指數級增長。

對于透明基片的雙面光刻加工,其準標記可靈活設計,沿目鏡的光軸上方的圖案區域如果是不透光的,該區域的對準標記可以簡單設計成透光十字或透光方框作為對準標記。如果目鏡光軸上方掩模板圖案區域是透光的,該區域設計的對準標記可以設計成十字型或方框。不管是十字型還是方框型,都是參照內部的邊和角進行精確對準。綜合考慮到物距不一成像大小不同的因素,兩塊掩模板的對準標記也可以設計成大小不一的,以掩模板和基片標記成像方便觀測對準為原則。雙面光刻調制盤作為光路一部分用于約束光束,加工完成后,要用不透明的涂料涂覆標記圖案及搜索線即可,即便沒有搜索線,由于小方框對準標記是透光的,也不免要用涂料涂覆,涂料對于測量狹縫和機械裝配公差配合沒有影響。
光源的穩定性對于光刻工藝的一致性和可靠性至關重要。在光刻過程中,光源的微小波動都可能導致曝光劑量的不一致,從而影響圖形的對準精度和終端質量。為了確保光源的穩定性,光刻機通常采用先進的控制系統,實時監測和調整光源的強度和波長。這些系統能夠自動補償光源的波動,確保在整個光刻過程中保持穩定的輸出功率和光譜特性。此外,對于長時間連續工作的光刻機,還需要對光源進行定期維護和校準,以確保其長期穩定性和可靠性!光刻膠用原材料更偏向于客制化產品。

在曝光這一步中,將使用特定波長的光對覆蓋襯底的光刻膠進行選擇性地照射。光刻膠中的感光劑會發生光化學反應,從而使正光刻膠被照射區域(感光區域)、負光刻膠未被照射的區域(非感光區)化學成分發生變化。這些化學成分發生變化的區域,在下一步的能夠溶解于特定的顯影液中。在接受光照后,正性光刻膠中的感光劑DQ會發生光化學反應,變為乙烯酮,并進一步水解為茚并羧酸,羧酸在堿性溶劑中的溶解度比未感光部分的光刻膠高出約100倍,產生的羧酸同時還會促進酚醛樹脂的溶解。利用感光與未感光光刻膠對堿性溶劑的不同溶解度,就可以進行掩膜圖形的轉移。曝光方法包括:接觸式曝光—掩膜板直接與光刻膠層接觸;接近式曝光—掩膜板與光刻膠層的略微分開,大約為10~50μm;投影式曝光—在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實現曝光和步進式曝光。光刻技術革新正帶領著集成電路產業的變革。湖北芯片光刻
光刻步驟中的曝光時間需精確到納秒級。江蘇功率器件光刻
濕法刻蝕利用化學溶液溶解晶圓表面的材料,達到制作器件和電路的要求。濕法刻蝕化學反應的生成物是氣體、液體或可溶于刻蝕劑的固體。包括三個基本過程:刻蝕、沖洗和甩干。濕法蝕刻的微觀反應過程,首先溶液里的反應物利用濃度差通過擴散作用達到被蝕刻薄膜表面,然后反應物與薄膜表面的分子產生化學反應,并產生各種生成物,生成物通過擴散作用到達溶液中,隨著溶液被排出。濕法蝕刻的影響因素分別為:反應溫度,溶液濃度,蝕刻時間和溶液的攪拌作用。根據化學反應原理,溫度越高,反應物濃度越大,蝕刻速率越快,蝕刻時間越短,攪拌作用可以加速反應物和生成物的質量傳輸,相當于加快擴散速度,增加反應速度。濕法蝕刻的影響因素分別為:反應溫度,溶液濃度,蝕刻時間和溶液的攪拌作用。根據化學反應原理,溫度越高,反應物濃度越大,蝕刻速率越快,蝕刻時間越短,攪拌作用可以加速反應物和生成物的質量傳輸,相當于加快擴散速度,增加反應速度。江蘇功率器件光刻