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!半導(dǎo)體中常見的濕法腐蝕主要可分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕。安徽硅材料刻蝕

掩膜對準(zhǔn)光刻及步進投影式光刻機中常用汞燈作為曝光光源,其發(fā)射光譜包括g-(波長435nm)、h-(波長405nm)和i-線(波長365nm)。一個配有350wHg燈的6英寸掩模對準(zhǔn)器通常能獲得大約光輸出。15–30mw/cm2,i-線強度通常大約占全部三條線總光強的40%。LED作為近年來比較常見的UV光源在掩膜對準(zhǔn)式光刻系統(tǒng)中比較常見,其相比于汞燈光源其優(yōu)點是冷光源,不會對光刻膠產(chǎn)生輻照加熱,避免光刻膠受熱變形。除了Hg燈,具有合適波長的激光器也是光刻膠曝光的合適光源。由于光引發(fā)劑的光譜吸收帶不會在某一特定波長突然終止,相應(yīng)的適應(yīng)劑量也會暴露在比數(shù)據(jù)表中所示范圍高約10nm的波長處,但這延長了需要直寫的時間。另外,在干涉光刻中也常常用的例如He-Cd(328nm)作為光源,其同樣能對大部分i-線膠進行曝光。安徽硅材料刻蝕光刻技術(shù)不斷迭代,以滿足高性能計算需求。

泛曝光是在不使用掩膜的曝光過程,會對未暴露的光刻膠區(qū)域進行曝光,從而可以在后續(xù)的顯影過程被溶解顯影。為了使光刻膠輪廓延伸到襯底,(襯底附近)光刻膠區(qū)域也應(yīng)獲得足夠的曝光劑量。泛曝光的劑量過大并不會影響后續(xù)的工藝過程,因為曝光區(qū)域的光刻膠在反轉(zhuǎn)烘烤過程中已經(jīng)不再感光。因此,我們建議泛曝光的劑量至少是在正膠工藝模式下曝光相同厚度的光刻膠膠膜所需要劑量的兩到三倍。特別是在厚膠的情況下(>3um膠厚),在泛曝光時下面這些情況也要考慮同樣的事情,這也與后正膠的曝光相關(guān):由于光刻膠在反轉(zhuǎn)烘烤步驟后是不含水分,而DNQ基光刻膠的曝光過程是需要水的,因此在泛曝光前光刻膠也需時間進行再吸水過程。由于泛曝光的曝光劑量較大,曝光過程中氮的釋放可能導(dǎo)致氣泡或裂紋的形成。
光刻工藝就是將光學(xué)掩膜版的圖形轉(zhuǎn)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(shù)低但價格較高等主要用于高精度領(lǐng)域;按光學(xué)掩膜版的遮光材料可分為乳膠遮光模和硬質(zhì)遮光膜,硬質(zhì)遮光膜又細分為鉻,硅,硅化鉬,氧化鐵等。在半導(dǎo)體領(lǐng)域,鉻-石英版因其性能穩(wěn)定,耐用性,精度高等在該領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。我國的光學(xué)掩膜版制作始于20世紀60年代,當(dāng)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(dāng)時實現(xiàn)制版玻璃的產(chǎn)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(shù)技術(shù)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(chǎn),其質(zhì)量能基本滿足IC產(chǎn)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。通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結(jié)構(gòu)或元件。

基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜(抗蝕膠),曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學(xué)作用使抗蝕膠發(fā)生光化學(xué)作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細圖形的窗口,后續(xù)基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。自適應(yīng)光刻技術(shù)可根據(jù)不同需求調(diào)整參數(shù)。安徽硅材料刻蝕
光刻技術(shù)的發(fā)展離不開持續(xù)的創(chuàng)新和研發(fā)投入。安徽硅材料刻蝕
光刻是集成電路和半導(dǎo)體器件制造工藝中的關(guān)鍵性技術(shù),其工藝質(zhì)量直接影響器件成品率、可靠性、器件性能以及使用壽命等參數(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定和提高,就目前光刻工藝而言,工藝設(shè)備的穩(wěn)定性、工藝材料以及人工參與的影響等都會對后續(xù)器件成品率及可靠性產(chǎn)生影響。利用光刻機發(fā)出的光通過具有圖形的光罩對涂有光刻膠的薄片曝光,光刻膠見光后會發(fā)生性質(zhì)變化,從而使光罩上得圖形復(fù)印到薄片上,從而使薄片具有電子線路圖的作用。這就是光刻的作用,類似照相機照相。照相機拍攝的照片是印在底片上,而光刻刻的不是照片,而是電路圖和其他電子元件。簡單點來說,光刻機就是放大的單反,光刻機就是將光罩上的設(shè)計好集成電路圖形通過光線的曝光印到光感材料上,形成圖形。安徽硅材料刻蝕