視頻圖像處理對(duì)準(zhǔn)技術(shù),是指在光刻套刻的過(guò)程中,掩模圖樣與硅片基板之間基本上只存在相對(duì)旋轉(zhuǎn)和平移,充分利用這一有利條件,結(jié)合機(jī)器視覺(jué)映射技術(shù),利用相機(jī)采集掩模圖樣與硅片基板的對(duì)位標(biāo)記信號(hào)。此種方法看上去雖然與雙目顯微鏡對(duì)準(zhǔn)有些類似,但是實(shí)質(zhì)其實(shí)有所不同。場(chǎng)像處理對(duì)準(zhǔn)技術(shù)是通過(guò)CCDS攝像對(duì)兩個(gè)對(duì)位標(biāo)記圖像進(jìn)行采集、濾波、特征提取等處理,通過(guò)圖像處理單元進(jìn)行精確定位和匹配參數(shù)計(jì)算,求得掩模圖樣與硅片基板之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)和平移量,然后進(jìn)行相位補(bǔ)償和平移量補(bǔ)償,自動(dòng)完成對(duì)準(zhǔn)的過(guò)程。其光源一般是寬帶的鹵素?zé)?,波長(zhǎng)在550~800nm。相對(duì)于其他的對(duì)準(zhǔn)方式其具有對(duì)準(zhǔn)精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、效率高的優(yōu)勢(shì)。其對(duì)準(zhǔn)精度誤差主要來(lái)自于圖像處理過(guò)程。因此,選擇合適的圖像處理算法顯得尤為重要。實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋系統(tǒng)優(yōu)化了光刻工藝的穩(wěn)定性。吉林材料刻蝕加工工廠
光刻過(guò)程中如何控制圖形的精度?光刻膠是光刻過(guò)程中的關(guān)鍵材料之一。它能夠在曝光過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而將掩模上的圖案轉(zhuǎn)移到硅片上。光刻膠的性能對(duì)光刻圖形的精度有著重要影響。首先,光刻膠的厚度必須均勻,否則會(huì)導(dǎo)致光刻圖形的形變或失真。其次,光刻膠的旋涂均勻性也是影響圖形精度的重要因素之一。旋涂不均勻會(huì)導(dǎo)致光刻膠表面形成氣泡或裂紋,從而影響對(duì)準(zhǔn)精度。因此,在進(jìn)行光刻之前,必須對(duì)光刻膠進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和選擇,確保其性能符合工藝要求。材料刻蝕多少錢光刻過(guò)程中的掩模版誤差必須嚴(yán)格控制在納米級(jí)。
在反轉(zhuǎn)工藝下,通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に噮?shù),可以獲得底切的側(cè)壁形態(tài)。這種方法的主要應(yīng)用領(lǐng)域是剝離過(guò)程,在剝離過(guò)程中,底切的形態(tài)可以防止沉積的材料在光刻膠邊緣和側(cè)壁上形成連續(xù)薄膜,有助于獲得干凈的剝離光刻膠結(jié)構(gòu)。在圖像反轉(zhuǎn)烘烤步驟中,光刻膠的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性可以得到部分改善。因此,光刻膠在后續(xù)的工藝中如濕法、干法蝕刻以及電鍍中都體現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。然而,這些優(yōu)點(diǎn)通常被比較麻煩的圖像反轉(zhuǎn)處理工藝的缺點(diǎn)所掩蓋。如額外增加的處理步驟很難或幾乎不可能獲得垂直的光刻膠側(cè)壁結(jié)構(gòu)。因此,圖形反轉(zhuǎn)膠更多的是被應(yīng)用于光刻膠剝離應(yīng)用中。與正膠相比,圖形反轉(zhuǎn)工藝需要反轉(zhuǎn)烘烤和泛曝光步驟,這兩個(gè)步驟使得曝光的區(qū)域在顯影液中不能溶解,并且使曝光中尚未曝光的區(qū)域能夠被曝光。沒(méi)有這兩個(gè)步驟,圖形反轉(zhuǎn)膠表現(xiàn)為具有與普通正膠相同側(cè)壁的側(cè)壁結(jié)構(gòu),只有在圖形反轉(zhuǎn)工藝下才能獲得底切側(cè)壁結(jié)構(gòu)的光刻膠輪廓形態(tài)。
雙面對(duì)準(zhǔn)光刻機(jī)采用底部對(duì)準(zhǔn)(BSA)技術(shù),能實(shí)現(xiàn)“雙面對(duì)準(zhǔn),單面曝光”。該設(shè)備對(duì)準(zhǔn)精度高,適用于大直徑基片。在對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中,圖形處理技術(shù)起到了至關(guān)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(hào)經(jīng)圖像采集卡模塊的D/A轉(zhuǎn)換,變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào),然后再由圖像處理模塊完成對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)的運(yùn)算處理,這主要包括圖像預(yù)處理、圖像的分割、匹配等算法的實(shí)現(xiàn)。為有效提取對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的邊緣,對(duì)獲取的標(biāo)記圖像通常要進(jìn)行預(yù)處理以便提取出圖像中標(biāo)記的邊緣,這包括:減小和濾除圖像中的噪聲,增強(qiáng)圖像的邊緣等。光刻膠根據(jù)其感光樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)也可以分為光交聯(lián)性、光聚合型、光分解型和化學(xué)放大型。干法刻蝕能夠滿足亞微米/納米線寬制程技術(shù)的要求,且在微納加工技術(shù)中被大量使用。
涂膠工序是圖形轉(zhuǎn)換工藝中重要的步驟。涂膠的質(zhì)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(fù)性和接下去的顯影時(shí)間,同一個(gè)樣品的膠厚均勻性和不同樣品間的膠厚一致性不應(yīng)超過(guò)±5nm(對(duì)于1.5um膠厚±0.3%)。光刻膠的目標(biāo)厚度的確定主要考慮膠自身的化學(xué)特性以及所要復(fù)制圖形中線條的及間隙的微細(xì)程度。太厚膠會(huì)導(dǎo)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(duì)于特殊微結(jié)構(gòu)制造,膠厚度有時(shí)希望1cm量級(jí)。在后者,旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)的不一樣,光刻膠可以分為正膠和負(fù)膠。在工藝發(fā)展的早期,負(fù)膠一直在光刻工藝中占主導(dǎo)地位,隨著VLSIIC和2~5微米圖形尺寸的出現(xiàn),負(fù)膠已不能滿足要求。隨后出現(xiàn)了正膠,但正膠的缺點(diǎn)是粘結(jié)能力差。光刻主要利用的是光刻膠中光敏分子的單光子吸收效應(yīng)所誘導(dǎo)的光化學(xué)反應(yīng)。廣東材料刻蝕工藝
光刻膠用原材料更偏向于客制化產(chǎn)品。吉林材料刻蝕加工工廠
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。吉林材料刻蝕加工工廠