在光刻膠技術數據表中,會給出一些參考的曝光劑量值,通常,這里所寫的值是用單色i-線或者BB-UV曝光。正膠和負膠的光反應通常是一個單光子過程與時間沒太大關系。因此,在原則上需要多長時間(從脈沖激光的飛秒到接觸光刻的秒到激光干涉光刻的小時)并不重要,作為強度和時間的產物,作用在在光刻膠上的劑量是光強與曝光時間的產物。在增加光強和光刻膠厚度較大的時候,必須考慮曝光過程中產生的熱量和氣體(如正膠和圖形反轉膠中的N2排放)從光刻膠膜中排出時間因為熱量和氣體會導致光刻膠膜產生熱和機械損傷。襯底的反射率對光刻膠膜實際吸收的曝光強度有影響,特別是對于薄的光學光刻膠膜。玻璃晶圓的短波光強反射約10%,硅晶片反射約30%,金屬薄膜的反射系數可超過90%。哪一種曝光劑量是“比較好”也取決于光刻工藝的要求。有時候稍微欠曝光可以減小這種襯底反射帶來的負面影響。在厚膠情況下,足夠的曝光劑量是后續(xù)合理的較短顯影時間的保障。光刻過程中需確保光源、掩模和硅片之間的高精度對齊。東莞光刻外協(xié)
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(tài)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(huán)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。天津激光直寫光刻光刻主要利用的是光刻膠中光敏分子的單光子吸收效應所誘導的光化學反應。
在光學光刻中,光致抗蝕劑通過光掩模用紫外光曝光。紫外接觸式曝光機使用了較短波長的光(G線435nm,H線405nm,I線365nm)。接觸光刻機屬于這種光學光刻。掩膜版的制作則是通過無掩膜光刻技術得到。設計圖案由于基本只用一次,一般使用激光直寫技術或者電子束制作掩膜版,通過激光束在光刻膠上直接掃描曝光出需要的圖形,在經過后續(xù)工藝,得到需要的掩膜版。激光直寫系統(tǒng)包括光源,激光調制系統(tǒng),變焦透鏡,工件臺控制系統(tǒng),計算機控制系統(tǒng)等。
在勻膠工藝中,轉速的快慢和控制精度直接關系到旋涂層的厚度控制和膜層均勻性。勻膠機的轉速精度是一項重要的指標。用來吸片的真空泵一般選擇無油泵,上配有壓力表,同時現在很多勻膠機有互鎖,未檢測的真空將不會啟動。有時會出現膠液進入真空管道的現象,有的勻膠機廠商會在某一段管路加一段"U型"管路,降低異物進入真空管道的影響。光刻膠主要應用于半導體、顯示面板與印制電路板等三大領域。其中,半導體光刻膠技術難度高,主要被美日企業(yè)壟斷。據相關研究機構數據顯示,全球光刻膠市場中,LCD光刻膠、PCB光刻膠、半導體光刻膠產品占比較為平均。相比之下,中國光刻膠生產能力主要集中PCB光刻膠,占比高達約94%;半導體光刻膠由于技術壁壘較高占約2%。此外,光刻膠是生產28nm、14nm乃至10nm以下制程的關鍵,被國外巨頭壟斷,國產化任重道遠。實時監(jiān)控和反饋系統(tǒng)優(yōu)化了光刻工藝的穩(wěn)定性。
光刻膠原料是光刻膠產業(yè)的重要環(huán)節(jié),原料的品質也決定了光刻膠產品品質。光刻膠上游原材料是指光刻膠化學品一級原料,可以細分為感光劑、溶劑、成膜樹脂及添加劑(助劑、單體等)。在典型的光刻膠組分中,一般溶劑含量占到65%-90%,成膜樹脂占5%-25%,感光劑及添加劑占15%以下。我國對光刻膠及化學品的研究起步較晚,盡管取得了一定成果,但技術水平仍與國際水平相差較大,作為原料的主要化學品仍然需要依賴進口。同時在當前市場中,受光刻膠產品特性影響,光刻膠用原材料更偏向于客制化產品,原材料需要滿足特定的分析結構、分子量、純度以及粒徑控制等。勻膠機的轉速精度是一項重要的指標。河南低線寬光刻
曝光后烘烤是化學放大膠工藝中關鍵,也是反應機理復雜的一道工序。東莞光刻外協(xié)
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(fā)鍍膜相比濺射鍍膜在光刻膠側壁更少鍍上金屬,因此蒸發(fā)鍍膜更易剝離。東莞光刻外協(xié)