江蘇功率器件光刻

來源: 發(fā)布時間:2025-08-02

光源的穩(wěn)定性是光刻過程中圖形精度控制的關鍵因素之一。光源的不穩(wěn)定會導致曝光劑量不一致,從而影響圖形的對準精度和質量?,F(xiàn)代光刻機通常配備先進的光源控制系統(tǒng),能夠實時監(jiān)測和調整光源的強度和穩(wěn)定性,以確保高精度的曝光。此外,光源的波長選擇也至關重要。波長越短,光線的分辨率就越高,能夠形成的圖案越精細。因此,隨著半導體工藝的不斷進步,光刻機所使用的光源波長也在逐漸縮短。從起初的可見光和紫外光,到深紫外光(DUV),再到如今的極紫外光(EUV),光源波長的不斷縮短為光刻技術提供了更高的分辨率和更精細的圖案控制能力。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。江蘇功率器件光刻

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光刻后的處理工藝是影響圖案分辨率的重要因素。通過精細的后處理工藝,可以進一步提高光刻圖案的質量和分辨率。首先,需要進行顯影處理。顯影是將光刻膠上未曝光的部分去除的過程。通過優(yōu)化顯影條件,如顯影液的溫度、濃度和顯影時間等,可以進一步提高圖案的清晰度和分辨率。其次,需要進行刻蝕處理??涛g是將硅片上未受光刻膠保護的部分去除的過程。通過優(yōu)化刻蝕條件,如刻蝕液的種類、濃度和刻蝕時間等,可以進一步提高圖案的精度和一致性。然后,還需要進行清洗和干燥處理。清洗可以去除硅片上殘留的光刻膠和刻蝕液等雜質,而干燥則可以防止硅片在后續(xù)工藝中受潮或污染。通過精細的清洗和干燥處理,可以進一步提高光刻圖案的質量和穩(wěn)定性。江蘇功率器件光刻刻膠顯影完成后,圖形就基本確定,不過還需要使光刻膠的性質更為穩(wěn)定。

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雙面對準光刻機采用底部對準(BSA)技術,能實現(xiàn)“雙面對準,單面曝光”。該設備對準精度高,適用于大直徑基片。在對準過程中,圖形處理技術起到了至關重要的作用。其基本工作原理是將CCD攝像頭采集得到的連續(xù)模擬圖像信號經圖像采集卡模塊的D/A轉換,變?yōu)閿?shù)字圖像信號,然后再由圖像處理模塊完成對數(shù)字圖像信號的運算處理,這主要包括圖像預處理、圖像的分割、匹配等算法的實現(xiàn)。為有效提取對準標記的邊緣,對獲取的標記圖像通常要進行預處理以便提取出圖像中標記的邊緣,這包括:減小和濾除圖像中的噪聲,增強圖像的邊緣等。光刻膠根據(jù)其感光樹脂的化學結構也可以分為光交聯(lián)性、光聚合型、光分解型和化學放大型。

涂膠工序是圖形轉換工藝中重要的步驟。涂膠的質量直接影響到所加工器件的缺陷密度。為了保證線寬的重復性和接下去的顯影時間,同一個樣品的膠厚均勻性和不同樣品間的膠厚一致性不應超過±5nm(對于1.5um膠厚±0.3%)。光刻膠的目標厚度的確定主要考慮膠自身的化學特性以及所要復制圖形中線條的及間隙的微細程度。太厚膠會導致邊緣覆蓋或連通、小丘或田亙狀膠貌、使成品率下降。在MEMS中、膠厚(烤后)在0.5-2um之間,而對于特殊微結構制造,膠厚度有時希望1cm量級。在后者,旋轉涂膠將被鑄膠或等離子體膠聚合等方法取代。常規(guī)光刻膠涂布工序的優(yōu)化需要考慮滴膠速度、滴膠量、轉速、環(huán)境溫度和濕度等,這些因素的穩(wěn)定性很重要。根據(jù)性質的不一樣,光刻膠可以分為正膠和負膠。在工藝發(fā)展的早期,負膠一直在光刻工藝中占主導地位,隨著VLSIIC和2~5微米圖形尺寸的出現(xiàn),負膠已不能滿足要求。隨后出現(xiàn)了正膠,但正膠的缺點是粘結能力差。濕法刻蝕是集成電路制造工藝采用的技術之一。

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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(tǒng)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(fā)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(xù)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。光刻膠用原材料更偏向于客制化產品。山東硅片光刻

目前,光刻膠原料仍大量依賴進口。江蘇功率器件光刻

曝光是光刻過程中的重要步驟之一。曝光條件的控制將直接影響光刻圖形的精度和一致性。在曝光過程中,需要控制的因素包括曝光時間、光線強度、光斑形狀和大小等。這些因素將共同決定光刻膠的曝光劑量和反應程度,從而影響圖形的精度和一致性。為了優(yōu)化曝光條件,需要采用先進的曝光控制系統(tǒng)和實時監(jiān)測技術。這些技術能夠實時監(jiān)測和調整曝光過程中的各項參數(shù),確保曝光劑量的穩(wěn)定性和一致性。同時,還需要對曝光后的圖形進行嚴格的檢測和評估,以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。江蘇功率器件光刻