濕法蝕刻工藝的原理是使用化學溶液將被刻蝕固體材料轉化為液體化合物。選擇性非常高,是因為所使用的腐蝕液可以非常精確地腐蝕特定薄膜。對于大多數刻蝕方案,選擇性大于100:1。濕法腐蝕必須滿足以下要求:1.不得腐蝕掩模層;2.選擇性必須高;3.蝕刻過程必須能夠通過用水稀釋來停止;4.反應產物是氣態的少;5.整個過程中的蝕刻速率始終保持恒定;6.反應產物一般是可溶,以避免顆粒;7.環境安全和廢液易于處置。光刻膠的粘度是一個非常重要的參數,它對指導光刻膠的涂膠至為重要。黏度(viscosity)用于衡量光刻膠液體的可流動性。目前,光刻膠原料仍大量依賴進口。河南功率器件光刻

第三代為掃描投影式光刻機。中間掩模版上的版圖通過光學透鏡成像在基片表面,有效地提高了成像質量,投影光學透鏡可以是1∶1,但大多數采用精密縮小分步重復曝光的方式(如1∶10,1∶5,1∶4)。IC版圖面積受限于光源面積和光學透鏡成像面積。光學曝光分辨率增強等光刻技術的突破,把光刻技術推進到深亞微米及百納米級。第四代為步進式掃描投影光刻機。以掃描的方式實現曝光,采用193nm的KrF準分子激光光源,分步重復曝光,將芯片的工藝節點提升一個臺階。實現了跨越式發展,將工藝推進至180~130nm。隨著浸入式等光刻技術的發展,光刻推進至幾十納米級。第五代為EUV光刻機。采用波長為13.5nm的激光等離子體光源作為光刻曝光光源。即使其波長是193nm的1/14,幾乎逼近物理學、材料學以及精密制造的極限。吉林硅片光刻在曝光這一步中,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。

濕法腐蝕是利用腐蝕液和基片之間的化學反應。采用這種方法,雖然各向異性刻蝕并非不可能,但比各向同性刻蝕要困難得多。溶液和材料的組合有很多限制,必須嚴格控制基板溫度、溶液濃度、添加量等條件。無論條件調整得多么精細,濕法蝕刻都難以實現1μm以下的精細加工。其原因之一是需要控制側面蝕刻。側蝕是一種也稱為底切的現象。即使希望通過濕式蝕刻在垂直方向(深度方向)溶解材料,也不可能完全防止溶液腐蝕側面,因此材料在平行方向的溶解將不可避免地進行。由于這種現象,濕蝕刻隨機產生比目標寬度窄的部分。這樣,在加工需要精密電流控制的產品時,再現性低,精度不可靠。
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。高效光刻解決方案對于降低成本至關重要。

通過光刻技術制作出的微納結構需進一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結構或元件。刻蝕技術,是按照掩模圖形對襯底表面或表面覆蓋薄膜進行選擇性腐蝕或剝離的技術,可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。濕法刻蝕較普遍、也是成本較低的刻蝕方法,大部份的濕刻蝕液均是各向同性的,換言之,對刻蝕接觸點之任何方向腐蝕速度并無明顯差異。而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質量頗巨,或化學活性極高,均能達成刻蝕的目的。其較重要的優點是能兼顧邊緣側向侵蝕現象極微與高刻蝕率兩種優點。干法刻蝕能夠滿足亞微米/納米線寬制程技術的要求,且在微納加工技術中被大量使用。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率。四川光刻
光刻膠是微納加工中微細圖形加工的關鍵材料之一。河南功率器件光刻
光刻對準技術是曝光前一個重要步驟作為光刻的三大主要技術之一,一般要求對準精度為細線寬尺寸的1/7---1/10。隨著光刻分辨力的提高,對準精度要求也越來越高,例如針對45am線寬尺寸,對準精度要求在5am左右。受光刻分辨力提高的推動,對準技術也經歷迅速而多樣的發展。從對準原理上及標記結構分類,對準技術從早期的投影光刻中的幾何成像對準方式,包括視頻圖像對準、雙目顯微鏡對準等,一直到后來的波帶片對準方式、干涉強度對準、激光外差干涉以及莫爾條紋對準方式。河南功率器件光刻