剝離工藝(lift-off)是指在有光刻膠圖形的掩膜上鍍膜后,再去除光刻膠獲得圖案化的金屬的工藝。在剝離工藝中,有幾種關鍵因素影響得到的金屬形貌。1.光刻膠的厚度。光刻膠厚度需大于金屬厚度,一般光刻膠厚度在金屬厚度的三倍以上膠面上的金屬更易成功剝離。2.光刻膠種類。紫外光刻中,正膠光刻膠一般為“正梯形”,負膠光刻膠側壁形貌一般為“倒梯性”?!暗固菪巍钡墓饪棠z更容易剝離,故在剝離工藝中常使用負膠。3.鍍膜工藝。蒸發鍍膜相比濺射鍍膜在光刻膠側壁更少鍍上金屬,因此蒸發鍍膜更易剝離。氧等離子普遍用于光刻膠去除。中山硅片光刻

光刻機經歷了5代產品發展,每次改進和創新都明顯提升了光刻機所能實現的工藝節點。為接觸式光刻機。曝光方式為掩模版與半導體基片之間靠控制真空度實現緊密接觸,使用光源分別為g線和i線。接觸式光刻機由于掩模與光刻膠直接接觸,所以易受污染,掩模版和基片容易受到損傷,掩模版壽命短。第二代為接近式光刻機。曝光方式為掩模版與半導體基片之間有微米級別的間隙,掩模版不容易受到損傷,掩模版壽命長,但掩模版與基片之間的間隙也導致成像質量受到影響,分辨率下降。北京數字光刻濕法刻蝕包括三個基本過程:刻蝕、沖洗和甩干。

光刻工藝就是將光學掩膜版的圖形轉移至光刻膠中。掩膜版按基板材料分為樹脂和玻璃基板,其中玻璃基板又包含石英玻璃,硅硼玻璃,蘇打玻璃等,石英玻璃硬度高,熱膨脹系數低但價格較高等主要用于高精度領域;按光學掩膜版的遮光材料可分為乳膠遮光模和硬質遮光膜,硬質遮光膜又細分為鉻,硅,硅化鉬,氧化鐵等。在半導體領域,鉻-石英版因其性能穩定,耐用性,精度高等在該領域被廣泛應用。我國的光學掩膜版制作始于20世紀60年代,當時基板主要進口日本“櫻花”玻璃及美國柯達玻璃。1978年,我國大連玻璃廠當時實現制版玻璃的產業化,成品率10%左右。80年代后期,基板主要采用平拉玻璃。到90年代,浮法玻璃技術技術較為成熟,開始使用浮法玻璃作為基板,2005年使用超白浮法玻璃作為基板。2010年以后,光掩?;迨⒉Aч_始投產,其質量能基本滿足IC產業光掩模版基板的高精度需求。隨著市場對大直徑硅片的需求,大尺寸玻璃基板也同時趨向于大型化,對光掩模石英玻璃基板也提出了更高的要求。
當圖形尺寸大于3μm時,濕法刻蝕廣用于半導體生產的圖形化過程。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率,這根據刻蝕劑的溫度和厚度而定。比如,氫氟酸(HF)刻蝕二氧化硅的速度很快,但如果單獨使用卻很難刻蝕硅。因此在使用氫氟酸刻蝕硅晶圓上的二氧化硅層時,硅襯底就能獲得很高的選擇性。相對于干法刻蝕,濕法刻蝕的設備便宜很多,因為它不需要真空、射頻和氣體輸送等系統。然而當圖形尺寸縮小到3μm以下時,由于濕法刻蝕為等向性刻蝕輪廓(見圖2),因此繼續使用濕法刻蝕作為圖形化刻蝕就變得非常困難,利用濕法刻蝕處理圖形尺寸小于3μm的密集圖形是不可能的。由于等離子體刻蝕具有非等向性刻蝕輪廓,在更精密的圖形化刻蝕中,等離子體刻蝕就逐漸取代了濕法刻蝕。濕法刻蝕因高選擇性被用于剝除晶圓表面的整面全區薄膜。隨著制程節點的縮小,光刻難度呈指數級增長。

厚膠光學光刻具有工藝相對簡單、與現有IC工藝流程兼容性好、制作成本低等優點,是用來制作大深度微光學、微機械、微流道結構元件的一種很重要的方法和手段,具有廣闊的應用前景,因而是微納加工技術研究中十分活躍的領域。厚膠光刻是一個多參量的動態變化過程,多種非線性畸變因素的存在,使得對其理論和實驗的研究,與薄膠相比要復雜得多。厚層光刻膠顯影后抗蝕劑浮雕輪廓不僅可以傳遞圖形,而且可以直接作為工作部件、微機械器件封裝材料等。例如SU—8光刻膠具有良好的力學特性,可直接作為微齒輪、微活塞等部件的工作材料。隨著厚膠光學光刻技術的成熟和完善,該技術不僅可以制作大深度、大深寬比臺階型微結構元件,而且可以制作大深度連續面形微結構元件。厚膠光學光刻是一種很重要的方法和手段,具有廣闊的應用前景是微納加工技術研究中十分活躍的領域。紫外光刻技術
光刻膠的選擇直接影響芯片的性能和良率。中山硅片光刻
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。中山硅片光刻