光源的穩(wěn)定性對于光刻工藝的一致性和可靠性至關(guān)重要。在光刻過程中,光源的微小波動都可能導(dǎo)致曝光劑量的不一致,從而影響圖形的對準(zhǔn)精度和終端質(zhì)量。為了確保光源的穩(wěn)定性,光刻機(jī)通常采用先進(jìn)的控制系統(tǒng),實時監(jiān)測和調(diào)整光源的強(qiáng)度和波長。這些系統(tǒng)能夠自動補(bǔ)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(jī),還需要對光源進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn),以確保其長期穩(wěn)定性和可靠性!光刻膠的粘度決定了光刻膠的厚度范圍。低線寬光刻加工平臺

高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過電子束直寫或激光直寫制作,這類光刻技術(shù),像“寫字”一樣,通過控制聚焦電子束(光束)移動書寫圖案進(jìn)行曝光,具有比較高的曝光精度,但這兩種方法制作效率極低,尤其在大面積制作方面捉襟見肘,目前直寫光刻技術(shù)適用于小面積的微納結(jié)構(gòu)制作。近年來,三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來越大,如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺階微光學(xué)元件等。據(jù)悉,某公司新上市的手機(jī)產(chǎn)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學(xué)元件,以及當(dāng)下如火如荼的無人駕駛技術(shù)中激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)也用到了復(fù)雜的微光學(xué)元件。這類精密的微納結(jié)構(gòu)光學(xué)元件需采用灰度光刻技術(shù)進(jìn)行制作。直寫技術(shù),通過在光束移動過程中進(jìn)行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)良好的灰度光刻能力。中山芯片光刻邊緣效應(yīng)管理是光刻工藝中的一大挑戰(zhàn)。

光源的選擇不但影響光刻膠的曝光效果和穩(wěn)定性,還直接決定了光刻圖形的精度和生產(chǎn)效率。選擇合適的光源可以提高光刻圖形的分辨率和清晰度,使得在更小的芯片上集成更多的電路成為可能。同時,優(yōu)化光源的功率和曝光時間可以縮短光刻周期,提高生產(chǎn)效率。然而,光源的選擇也需要考慮成本和環(huán)境影響。高亮度、高穩(wěn)定性的光源往往伴隨著更高的制造成本和維護(hù)成本。因此,在選擇光源時,需要在保證圖形精度和生產(chǎn)效率的同時,兼顧成本和環(huán)境可持續(xù)性!
曝光顯影后存留在光刻膠上的圖形(被稱為當(dāng)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(zhǔn)。這樣才能保證器件各部分之間連接正確。對準(zhǔn)誤差太大是導(dǎo)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(shè)備通過測量晶圓上當(dāng)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(dāng)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(guān)鍵指標(biāo)。理想的情況是當(dāng)前層與參考層的圖形正對準(zhǔn),即套刻誤差是零。為了保證設(shè)計在上下兩層的電路能可靠連接,當(dāng)前層中的某一點與參考層中的對應(yīng)點之間的對準(zhǔn)偏差必須小于圖形間距的1/3。光刻機(jī)被稱作“現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花”。

通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結(jié)構(gòu)或元件??涛g技術(shù),是按照掩模圖形對襯底表面或表面覆蓋薄膜進(jìn)行選擇性腐蝕或剝離的技術(shù),可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。濕法刻蝕較普遍、也是成本較低的刻蝕方法,大部份的濕刻蝕液均是各向同性的,換言之,對刻蝕接觸點之任何方向腐蝕速度并無明顯差異。而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質(zhì)量頗巨,或化學(xué)活性極高,均能達(dá)成刻蝕的目的。其較重要的優(yōu)點是能兼顧邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微與高刻蝕率兩種優(yōu)點。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。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率。北京微納加工工藝
在曝光這一步中,將使用特定波長的光對覆蓋襯底的光刻膠進(jìn)行選擇性地照射。低線寬光刻加工平臺
光刻對準(zhǔn)技術(shù)是曝光前一個重要步驟作為光刻的三大主要技術(shù)之一,一般要求對準(zhǔn)精度為細(xì)線寬尺寸的1/7---1/10。隨著光刻分辨力的提高,對準(zhǔn)精度要求也越來越高,例如針對45am線寬尺寸,對準(zhǔn)精度要求在5am左右。受光刻分辨力提高的推動,對準(zhǔn)技術(shù)也經(jīng)歷迅速而多樣的發(fā)展。從對準(zhǔn)原理上及標(biāo)記結(jié)構(gòu)分類,對準(zhǔn)技術(shù)從早期的投影光刻中的幾何成像對準(zhǔn)方式,包括視頻圖像對準(zhǔn)、雙目顯微鏡對準(zhǔn)等,一直到后來的波帶片對準(zhǔn)方式、干涉強(qiáng)度對準(zhǔn)、激光外差干涉以及莫爾條紋對準(zhǔn)方式。低線寬光刻加工平臺