光刻工藝就是將光學掩膜版的圖形轉移至光刻膠中。掩膜版按基板材料分為樹脂和玻璃基板,其中玻璃基板又包含石英玻璃,硅硼玻璃,蘇打玻璃等,石英玻璃硬度高,熱膨脹系數低但價格較高等主要用于高精度領域;按光學掩膜版的遮光材料可分為乳膠遮光模和硬質遮光膜,硬質遮光膜又細分為鉻,硅,硅化鉬,氧化鐵等。在半導體領域,鉻-石英版因其性能穩(wěn)定,耐用性,精度高等在該領域被廣泛應用。我國的光學掩膜版制作始于20世紀60年代,當時基板主要進口日本“櫻花”玻璃及美國柯達玻璃。1978年,我國大連玻璃廠當時實現制版玻璃的產業(yè)化,成品率10%左右。80年代后期,基板主要采用平拉玻璃。到90年代,浮法玻璃技術技術較為成熟,開始使用浮法玻璃作為基板,2005年使用超白浮法玻璃作為基板。2010年以后,光掩?;迨⒉Aч_始投產,其質量能基本滿足IC產業(yè)光掩模版基板的高精度需求。隨著市場對大直徑硅片的需求,大尺寸玻璃基板也同時趨向于大型化,對光掩模石英玻璃基板也提出了更高的要求。光刻機經歷了5代產品發(fā)展,每次改進和創(chuàng)新都提升了光刻機所能實現的工藝節(jié)點。湖北GaN材料刻蝕

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。湖北GaN材料刻蝕光刻步驟中的曝光時間需精確到納秒級。

電子束曝光指使用電子束在表面上制造圖樣的工藝,是光刻技術的延伸應用。它的特點是分辨率高、圖形產生與修改容易、制作周期短。它可分為掃描曝光和投影曝光兩大類,其中掃描曝光系統是電子束在工件面上掃描直接產生圖形,分辨率高,生產率低。投影曝光系統實為電子束圖形復印系統,它將掩模圖形產生的電子像按原尺寸或縮小后復印到工件上,因此不僅保持了高分辨率,而且提高了生產率。電子束曝光系統一般包括如下配件:電子束源:熱電子發(fā)射和場發(fā)射、電磁透鏡系統、Stage系統、真空系統、控制系統。通常來說,電子束的束斑大小決定了曝光設計線寬,設計線寬應至少為束斑的3倍以上。由于電子束的束斑大小和束流大小、光闌大小等直接的相關,而束流大小、步距等又決定了曝光時間的長短。因此,工作時需要綜合考慮決定采用的束流及工作模式。
當圖形尺寸大于3μm時,濕法刻蝕廣用于半導體生產的圖形化過程。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率,這根據刻蝕劑的溫度和厚度而定。比如,氫氟酸(HF)刻蝕二氧化硅的速度很快,但如果單獨使用卻很難刻蝕硅。因此在使用氫氟酸刻蝕硅晶圓上的二氧化硅層時,硅襯底就能獲得很高的選擇性。相對于干法刻蝕,濕法刻蝕的設備便宜很多,因為它不需要真空、射頻和氣體輸送等系統。然而當圖形尺寸縮小到3μm以下時,由于濕法刻蝕為等向性刻蝕輪廓(見圖2),因此繼續(xù)使用濕法刻蝕作為圖形化刻蝕就變得非常困難,利用濕法刻蝕處理圖形尺寸小于3μm的密集圖形是不可能的。由于等離子體刻蝕具有非等向性刻蝕輪廓,在更精密的圖形化刻蝕中,等離子體刻蝕就逐漸取代了濕法刻蝕。濕法刻蝕因高選擇性被用于剝除晶圓表面的整面全區(qū)薄膜。掩膜版中鉻-石英版取得廣泛應用。

用O2等離子體對樣品整體處理,以清理顯影后可能的非望殘留。特別是負膠但也包括正膠,在顯影后會在原來膠-基板界面處殘留聚合物薄層,這個問題在結構小于1um或大深-寬比的結構中更為嚴重。當然過程中留膠厚度也會降低,但是影響不會太大。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程滲透和膨脹導致的界面接合狀況。同時提高膠的硬度和提高抗刻蝕性。硬烤溫度一般高達120度以上,時間也在20分左右。主要的限制是溫度過高會使圖形邊緣變差以及刻蝕后難以去除。自動化光刻設備大幅提高了生產效率和精度。北京材料刻蝕價格
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。湖北GaN材料刻蝕
光刻設備的機械結構對其精度和穩(wěn)定性起著至關重要的作用。在當今高科技飛速發(fā)展的時代,半導體制造行業(yè)正以前所未有的速度推動著信息技術的進步。作為半導體制造中的重要技術之一,光刻技術通過光源、掩模、透鏡系統和硅片之間的精密配合,將電路圖案精確轉移到硅片上,為后續(xù)的刻蝕、離子注入等工藝步驟奠定了堅實基礎。然而,隨著芯片特征尺寸的不斷縮小,光刻設備的精度和穩(wěn)定性成為了半導體制造領域亟待解決的關鍵問題。為了確保高精度和長期穩(wěn)定性,光刻設備的機械結構通常采用高質量的材料制造,如不銹鋼、鈦合金等,這些材料具有強度高、高剛性和良好的抗腐蝕性,能夠有效抵抗外部環(huán)境的干擾和內部應力的影響。湖北GaN材料刻蝕