厚膠光學光刻具有工藝相對簡單、與現(xiàn)有IC工藝流程兼容性好、制作成本低等優(yōu)點,是用來制作大深度微光學、微機械、微流道結構元件的一種很重要的方法和手段,具有廣闊的應用前景,因而是微納加工技術研究中十分活躍的領域。厚膠光刻是一個多參量的動態(tài)變化過程,多種非線性畸變因素的存在,使得對其理論和實驗的研究,與薄膠相比要復雜得多。厚層光刻膠顯影后抗蝕劑浮雕輪廓不僅可以傳遞圖形,而且可以直接作為工作部件、微機械器件封裝材料等。例如SU—8光刻膠具有良好的力學特性,可直接作為微齒輪、微活塞等部件的工作材料。隨著厚膠光學光刻技術的成熟和完善,該技術不僅可以制作大深度、大深寬比臺階型微結構元件,而且可以制作大深度連續(xù)面形微結構元件。鋁的濕法刻蝕溶液主要是磷酸、硝酸、醋酸以及水的混合溶液。珠海激光直寫光刻

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。深圳光刻技術通過重復進行Si蝕刻、聚合物沉積、底面聚合物去除,可以進行縱向的深度蝕刻,側壁的凹凸因形似扇貝。

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(shù)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(shù),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。
鋁(Aluminium)是一種銀白色輕金屬,密度為2.70g/cm3。熔點660℃。易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,難溶于水。在常溫下能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁的濕法刻蝕溶液主要是磷酸、硝酸、醋酸以及水的混合溶液,其中,磷酸為主腐蝕液,硝酸為氧化劑、催化劑,醋酸作緩沖劑、活性劑,改善表面壓力;腐蝕液溫度越高,腐蝕速率越快。光刻工藝使用的光源為紫外全譜,之后慢慢發(fā)展到使用G線和I線紫外光作為光源。在G線和I線光刻工藝中,光刻膠的基體材料主要為酚醛樹脂,其由對甲酚、間甲酚與甲醛縮合得到,采用的感光化合物為重氮萘醌化合物。其曝光顯影機理主要為:(1)在未曝光區(qū),重氮萘醌與光刻膠基體酚醛樹脂會形成分子間氫鍵、靜電相互作用等,從而起到抑制溶解的作用;(2)在曝光區(qū),重氮萘醌在光照條件下分解生成羧酸,進而易與堿性的TMAH顯影液發(fā)反應,起到促進光刻膠溶解的作用。TMAH溶液相較于氫氧化鉀水溶液等堿性溶液,其不含金屬離子,在先進制程中可以減小因金屬離子帶來的缺陷問題。SU-8光刻膠在近紫外光(365nm-400nm)范圍內光吸收度很低。

光刻機經歷了5代產品發(fā)展,每次改進和創(chuàng)新都明顯提升了光刻機所能實現(xiàn)的工藝節(jié)點。為接觸式光刻機。曝光方式為掩模版與半導體基片之間靠控制真空度實現(xiàn)緊密接觸,使用光源分別為g線和i線。接觸式光刻機由于掩模與光刻膠直接接觸,所以易受污染,掩模版和基片容易受到損傷,掩模版壽命短。第二代為接近式光刻機。曝光方式為掩模版與半導體基片之間有微米級別的間隙,掩模版不容易受到損傷,掩模版壽命長,但掩模版與基片之間的間隙也導致成像質量受到影響,分辨率下降。光刻圖案的復雜性隨著制程的進步而不斷增加。深圳紫外光刻
光刻機曝光時的曝光劑量的確定。珠海激光直寫光刻
光源的穩(wěn)定性對于光刻工藝的一致性和可靠性至關重要。在光刻過程中,光源的微小波動都可能導致曝光劑量的不一致,從而影響圖形的對準精度和終端質量。為了確保光源的穩(wěn)定性,光刻機通常采用先進的控制系統(tǒng),實時監(jiān)測和調整光源的強度和波長。這些系統(tǒng)能夠自動補償光源的波動,確保在整個光刻過程中保持穩(wěn)定的輸出功率和光譜特性。此外,對于長時間連續(xù)工作的光刻機,還需要對光源進行定期維護和校準,以確保其長期穩(wěn)定性和可靠性!珠海激光直寫光刻