濕法腐蝕是利用腐蝕液和基片之間的化學反應。采用這種方法,雖然各向異性刻蝕并非不可能,但比各向同性刻蝕要困難得多。溶液和材料的組合有很多限制,必須嚴格控制基板溫度、溶液濃度、添加量等條件。無論條件調(diào)整得多么精細,濕法蝕刻都難以實現(xiàn)1μm以下的精細加工。其原因之一是需要控制側(cè)面蝕刻。側(cè)蝕是一種也稱為底切的現(xiàn)象。即使希望通過濕式蝕刻在垂直方向(深度方向)溶解材料,也不可能完全防止溶液腐蝕側(cè)面,因此材料在平行方向的溶解將不可避免地進行。由于這種現(xiàn)象,濕蝕刻隨機產(chǎn)生比目標寬度窄的部分。這樣,在加工需要精密電流控制的產(chǎn)品時,再現(xiàn)性低,精度不可靠。新型光刻技術正探索使用量子效應進行圖案化。廣州材料刻蝕加工平臺

曝光顯影后存留在光刻膠上的圖形(被稱為當前層(currentlayer)必須與晶圓襯底上已有的圖形(被稱為參考層(referencelayer))對準。這樣才能保證器件各部分之間連接正確。對準誤差太大是導致器件短路和斷路的主要原因之一,它極大地影響器件的良率。在集成電路制造的流程中,有專門的設備通過測量晶圓上當前圖形(光刻膠圖形)與參考圖形(襯底內(nèi)圖形)之間的相對位置來確定套刻的誤差(overlay)。套刻誤差定量地描述了當前的圖形相對于參考圖形沿X和Y方向的偏差,以及這種偏差在晶圓表面的分布。與圖形線寬(CD)一樣,套刻誤差也是監(jiān)測光刻工藝好壞的一個關鍵指標。理想的情況是當前層與參考層的圖形正對準,即套刻誤差是零。為了保證設計在上下兩層的電路能可靠連接,當前層中的某一點與參考層中的對應點之間的對準偏差必須小于圖形間距的1/3。河北數(shù)字光刻套刻精度作為是光刻機的另一個非常重要的技術指標。

光刻過程中如何控制圖形的精度?光刻膠是光刻過程中的關鍵材料之一。它能夠在曝光過程中發(fā)生化學反應,從而將掩模上的圖案轉(zhuǎn)移到硅片上。光刻膠的性能對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,否則會導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。旋涂不均勻會導致光刻膠表面形成氣泡或裂紋,從而影響對準精度。因此,在進行光刻之前,必須對光刻膠進行嚴格的測試和選擇,確保其性能符合工藝要求。
曝光后烘烤是化學放大膠工藝中很關鍵,也是反應機理很復雜的一道工序。后烘過程中,化學放大膠內(nèi)存在多種反應機制,情況復雜并相互影響。例如各反應基團的擴散,蒸發(fā)將導致抗蝕刑的組成分布梯度變化:基質(zhì)樹脂中的去保護基團會引起膠膜體積增加但當烘烤溫度達到光刻膠的玻璃化溫度時基質(zhì)樹脂又并始變得稠密兩者同時又都會影響膠膜中酸的擴散,且影響作用相反。這眾多的反應機制都將影響到曝光圖形,因此烘烤的溫度、時間和曝光與烘烤之間停留的時間間隔都是影響曝光圖形線寬的重要因素。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。

光刻膠是光刻過程中的關鍵材料之一。它能夠在曝光過程中發(fā)生化學反應,從而將掩模上的圖案轉(zhuǎn)移到硅片上。光刻膠的性能對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,否則會導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。旋涂不均勻會導致光刻膠表面形成氣泡或裂紋,從而影響對準精度。為了優(yōu)化光刻膠的性能,需要選擇合適的光刻膠類型、旋涂參數(shù)和曝光條件。同時,還需要對光刻膠進行嚴格的測試和選擇,確保其性能符合工藝要求。實時監(jiān)控和反饋系統(tǒng)優(yōu)化了光刻工藝的穩(wěn)定性。河北數(shù)字光刻
光刻套刻的對準與誤差。廣州材料刻蝕加工平臺
目前,國內(nèi)光刻膠原材料市場基本被國外廠商壟斷,尤其是樹脂和感光劑高度依賴于進口,國產(chǎn)化率很低,由此增加了國內(nèi)光刻膠生產(chǎn)成本以及供應鏈風險。國內(nèi)企業(yè)基于危機意識在上游原材料領域已展開相關布局。從上市公司在光刻膠原材料的布局情況來看,溶劑方面有百川股份、怡達股份等,單體有華懋科技(投資徐州博康)、聯(lián)瑞新材等,樹脂有彤程新材、圣泉集團、強力新材等,光引發(fā)劑有強力新材等。在這之中,徐州博康作為光刻膠全產(chǎn)業(yè)鏈選手,在國內(nèi)光刻膠這條賽道上,已經(jīng)實現(xiàn)了從單體到樹脂、光酸、配套溶劑到光刻膠產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能力。廣州材料刻蝕加工平臺