視頻圖像處理對準(zhǔn)技術(shù),是指在光刻套刻的過程中,掩模圖樣與硅片基板之間基本上只存在相對旋轉(zhuǎn)和平移,充分利用這一有利條件,結(jié)合機(jī)器視覺映射技術(shù),利用相機(jī)采集掩模圖樣與硅片基板的對位標(biāo)記信號。此種方法看上去雖然與雙目顯微鏡對準(zhǔn)有些類似,但是實(shí)質(zhì)其實(shí)有所不同。場像處理對準(zhǔn)技術(shù)是通過CCDS攝像對兩個(gè)對位標(biāo)記圖像進(jìn)行采集、濾波、特征提取等處理,通過圖像處理單元進(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)完成對準(zhǔn)的過程。其光源一般是寬帶的鹵素?zé)?,波長在550~800nm。相對于其他的對準(zhǔn)方式其具有對準(zhǔn)精度高、結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、效率高的優(yōu)勢。其對準(zhǔn)精度誤差主要來自于圖像處理過程。因此,選擇合適的圖像處理算法顯得尤為重要。EUV光刻解決了更小特征尺寸的需求。江蘇微納加工

雙面鍍膜光刻是針對硅及其它半導(dǎo)體基片發(fā)展起來的加工技術(shù)。在基片兩面制作光刻圖樣并且實(shí)現(xiàn)映射對準(zhǔn)曝光,如果圖樣不是軸向?qū)ΨQ的,往往需要事先設(shè)計(jì)圖樣成鏡像關(guān)系的兩塊掩模板,每塊掩模板用于基片一個(gè)表面的曝光,加工設(shè)備的高精度掩?!瑢?zhǔn)技術(shù)是關(guān)鍵。對于玻璃基片,設(shè)計(jì)對準(zhǔn)標(biāo)記并充分利用其透明屬性,可以方便對準(zhǔn)操作,提高對準(zhǔn)精度。光學(xué)玻璃基片,表面光潔度不如晶圓,需要事先經(jīng)過光學(xué)拋光的工藝處理。玻璃基片的透光性是個(gè)可利用的屬性,物鏡可以直接透過基片看到掩模板的對準(zhǔn)標(biāo)記。數(shù)字顯微鏡可以不斷變焦觀察掩模板和基片的對準(zhǔn)情形,不再以關(guān)聯(lián)物鏡參照系的數(shù)字存儲(chǔ)圖像為基準(zhǔn),則調(diào)焦引起的物鏡抖動(dòng)對于對準(zhǔn)精度不再發(fā)生作用。這就是玻璃基片的透明屬性帶來的好處。江蘇微納加工涂膠工序是圖形轉(zhuǎn)換工藝中的重要的步驟。

現(xiàn)有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)。光敏分子吸收一個(gè)能量大于其比較低躍遷能級的光子,從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),經(jīng)過電子態(tài)之間的轉(zhuǎn)移生成活性種,誘發(fā)光聚合、光分解等化學(xué)反應(yīng),使光刻膠溶解特性發(fā)生改變。光刻分辨率的物理極限與光源波長和光刻物鏡數(shù)值孔徑呈線性關(guān)系,提高光刻分辨率主要通過縮短光刻光源波長來實(shí)現(xiàn)。盡管使用的光刻光源波長從可見光(G線,436nm)縮短到紫外(Ⅰ線,365nm)、深紫外(KrF,248nm;ArF,193nm)甚至極紫外(EUV,13.5nm)波段,由于光學(xué)衍射極限的限制,其分辨率極限在半個(gè)波長左右。
速度和加速度是決定勻膠獲得薄膜厚度的關(guān)鍵因素。襯底的旋轉(zhuǎn)速度控制著施加到樹脂上的離心力和樹脂上方空氣的湍流度。襯底由低速向旋轉(zhuǎn)速度的加速也會(huì)極大地影響薄膜的性能。由于樹脂在開始旋轉(zhuǎn)的幾圈內(nèi)就開始溶劑揮發(fā)過程,因此控制加速階段非常重要這個(gè)階段光刻膠會(huì)從中心向樣品周圍流動(dòng)并鋪展開。在許多情況下,光刻膠中高達(dá)50%的基礎(chǔ)溶劑會(huì)在溶解的幾秒鐘內(nèi)蒸發(fā)掉。因此,使用“快速”工藝技術(shù),在很短的時(shí)間內(nèi)將光刻膠從樣品中心甩到樣品邊緣。在這種加速度驅(qū)動(dòng)材料向襯底邊緣移動(dòng),使不均勻的蒸發(fā)小化,并克服表面張力以提高均勻性。高速度,高加速步驟后是一個(gè)更慢的干燥步驟和/或立即停止到0rpm。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。

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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)。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。UV-LED 光源具有光強(qiáng)更高、穩(wěn)定性更好的特點(diǎn)。江蘇微納加工
新型光刻材料正在逐步替代傳統(tǒng)光刻膠。江蘇微納加工
從對準(zhǔn)信號上分,主要包括標(biāo)記的顯微圖像對準(zhǔn)、基于光強(qiáng)信息的對準(zhǔn)和基于相位信息對準(zhǔn)。對準(zhǔn)法則是光刻只是把掩膜版上的Y軸與晶園上的平邊成90o,如圖所示。接下來的掩膜版都用對準(zhǔn)標(biāo)記與上一層帶有圖形的掩膜對準(zhǔn)。對準(zhǔn)標(biāo)記是一個(gè)特殊的圖形,分布在每個(gè)芯片圖形的邊緣。經(jīng)過光刻工藝對準(zhǔn)標(biāo)記就永遠(yuǎn)留在芯片表面,同時(shí)作為下一次對準(zhǔn)使用。對準(zhǔn)方法包括:a、預(yù)對準(zhǔn),通過硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動(dòng)對準(zhǔn)b、通過對準(zhǔn)標(biāo)志,位于切割槽上。另外層間對準(zhǔn),即套刻精度,保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對準(zhǔn)。江蘇微納加工