湖南光刻代工

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-01

刻膠顯影完成后,圖形就基本確定,不過(guò)還需要使光刻膠的性質(zhì)更為穩(wěn)定。硬烘干可以達(dá)到這個(gè)目的,這一步驟也被稱為堅(jiān)膜。在這過(guò)程中,利用高溫處理,可以除去光刻膠中剩余的溶劑、增強(qiáng)光刻膠對(duì)硅片表面的附著力,同時(shí)提高光刻膠在隨后刻蝕和離子注入過(guò)程中的抗蝕性能力。另外,高溫下光刻膠將軟化,形成類(lèi)似玻璃體在高溫下的熔融狀態(tài)。這會(huì)使光刻膠表面在表面張力作用下圓滑化,并使光刻膠層中的缺陷減少,這樣修正光刻膠圖形的邊緣輪廓。自動(dòng)化光刻設(shè)備大幅提高了生產(chǎn)效率和精度。湖南光刻代工

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在曝光這一步中,將使用特定波長(zhǎng)的光對(duì)覆蓋襯底的光刻膠進(jìn)行選擇性地照射。光刻膠中的感光劑會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),從而使正光刻膠被照射區(qū)域(感光區(qū)域)、負(fù)光刻膠未被照射的區(qū)域(非感光區(qū))化學(xué)成分發(fā)生變化。這些化學(xué)成分發(fā)生變化的區(qū)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(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),變?yōu)橐蚁┩?,并進(jìn)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(chǎn)生的羧酸同時(shí)還會(huì)促進(jìn)酚醛樹(shù)脂的溶解。利用感光與未感光光刻膠對(duì)堿性溶劑的不同溶解度,就可以進(jìn)行掩膜圖形的轉(zhuǎn)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(kāi),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(shí)現(xiàn)曝光和步進(jìn)式曝光。湖南光刻代工圖形反轉(zhuǎn)膠的顯影過(guò)程。

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用O2等離子體對(duì)樣品整體處理,以清理顯影后可能的非望殘留。特別是負(fù)膠但也包括正膠,在顯影后會(huì)在原來(lái)膠-基板界面處殘留聚合物薄層,這個(gè)問(wèn)題在結(jié)構(gòu)小于1um或大深-寬比的結(jié)構(gòu)中更為嚴(yán)重。當(dāng)然過(guò)程中留膠厚度也會(huì)降低,但是影響不會(huì)太大。在刻蝕或鍍膜之前需要硬烤以去除殘留的顯影液和水,并退火以改善由于顯影過(guò)程滲透和膨脹導(dǎo)致的界面接合狀況。同時(shí)提高膠的硬度和提高抗刻蝕性。硬烤溫度一般高達(dá)120度以上,時(shí)間也在20分左右。主要的限制是溫度過(guò)高會(huì)使圖形邊緣變差以及刻蝕后難以去除。

第三代為掃描投影式光刻機(jī)。中間掩模版上的版圖通過(guò)光學(xué)透鏡成像在基片表面,有效地提高了成像質(zhì)量,投影光學(xué)透鏡可以是1∶1,但大多數(shù)采用精密縮小分步重復(fù)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(xué)透鏡成像面積。光學(xué)曝光分辨率增強(qiáng)等光刻技術(shù)的突破,把光刻技術(shù)推進(jìn)到深亞微米及百納米級(jí)。第四代為步進(jìn)式掃描投影光刻機(jī)。以掃描的方式實(shí)現(xiàn)曝光,采用193nm的KrF準(zhǔn)分子激光光源,分步重復(fù)曝光,將芯片的工藝節(jié)點(diǎn)提升一個(gè)臺(tái)階。實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,將工藝推進(jìn)至180~130nm。隨著浸入式等光刻技術(shù)的發(fā)展,光刻推進(jìn)至幾十納米級(jí)。第五代為EUV光刻機(jī)。采用波長(zhǎng)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(zhǎng)是193nm的1/14,幾乎逼近物理學(xué)、材料學(xué)以及精密制造的極限。目前,光刻膠原料仍大量依賴進(jìn)口。

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顯影速度:顯影速率主要取決于使用的光刻膠和反轉(zhuǎn)烘烤步驟的時(shí)間和溫度。反轉(zhuǎn)烘烤的溫度越高、時(shí)間越長(zhǎng),光引發(fā)劑的熱分解率就越高。在常規(guī)顯影液中,顯影速率>1um/min是比較常見(jiàn)的,但并不是每款膠都是這樣的。底切結(jié)構(gòu)的形成:過(guò)顯的程度(光刻膠開(kāi)始顯影到顯影完成的時(shí)間)對(duì)底切結(jié)構(gòu)的形成有明顯的影響。如圖3所示,在充分顯影后,隨著顯影時(shí)間的延長(zhǎng),底切的程度會(huì)表現(xiàn)更明顯。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中,建議30%的過(guò)度顯影是個(gè)比較合適的節(jié)點(diǎn):在高深寬比的應(yīng)用中,必須注意,過(guò)度的底切結(jié)構(gòu)有可能會(huì)導(dǎo)致光刻膠漂膠。足夠的光刻膠厚度:在使用方向性比較好的鍍膜方式中,鍍膜材料的厚度甚至可以大于光刻膠的厚度。因?yàn)?,蒸發(fā)的材料在空隙區(qū)域上緩慢地生長(zhǎng)在一起,從而襯底上生長(zhǎng)的材料形成一個(gè)下面大上面小的梯形截面結(jié)構(gòu)。先進(jìn)光刻技術(shù)推動(dòng)了摩爾定律的延續(xù)。河北紫外光刻

鋁的濕法刻蝕溶液主要是磷酸、硝酸、醋酸以及水的混合溶液。湖南光刻代工

光刻設(shè)備的控制系統(tǒng)對(duì)其精度和穩(wěn)定性同樣至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)高精度的圖案轉(zhuǎn)移,光刻設(shè)備需要配備高性能的傳感器和執(zhí)行器,以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這些傳感器能夠精確測(cè)量光刻過(guò)程中的各種參數(shù),如溫度、濕度、壓力、位移等,并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理??刂葡到y(tǒng)采用先進(jìn)的控制算法和策略,根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)調(diào)整光刻設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù),以確保圖案的精確轉(zhuǎn)移。例如,通過(guò)引入自適應(yīng)控制算法,控制系統(tǒng)能夠根據(jù)光刻膠的特性和工藝要求,自動(dòng)調(diào)整曝光劑量和曝光時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)合理的圖案分辨率和一致性。此外,控制系統(tǒng)還可以采用閉環(huán)反饋機(jī)制,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光刻過(guò)程中的誤差,并自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,以提高設(shè)備的穩(wěn)定性和精度。湖南光刻代工