雙面對準(zhǔn)光刻機采用底部對準(zhǔn)(BSA)技術(shù),能實現(xiàn)“雙面對準(zhǔn),單面曝光”。該設(shè)備對準(zhǔn)精度高,適用于大直徑基片。在對準(zhǔn)過程中,圖形處理技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。其基本工作原理是將CCD攝像頭采集得到的連續(xù)模擬圖像信號經(jīng)圖像采集卡模塊的D/A轉(zhuǎn)換,變?yōu)閿?shù)字圖像信號,然后再由圖像處理模塊完成對數(shù)字圖像信號的運算處理,這主要包括圖像預(yù)處理、圖像的分割、匹配等算法的實現(xiàn)。為有效提取對準(zhǔn)標(biāo)記的邊緣,對獲取的標(biāo)記圖像通常要進(jìn)行預(yù)處理以便提取出圖像中標(biāo)記的邊緣,這包括:減小和濾除圖像中的噪聲,增強圖像的邊緣等。光刻膠根據(jù)其感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)也可以分為光交聯(lián)性、光聚合型、光分解型和化學(xué)放大型。二氧化硅的濕法刻蝕通常使用HF。貴州激光直寫光刻

濕法腐蝕是利用腐蝕液和基片之間的化學(xué)反應(yīng)。采用這種方法,雖然各向異性刻蝕并非不可能,但比各向同性刻蝕要困難得多。溶液和材料的組合有很多限制,必須嚴(yán)格控制基板溫度、溶液濃度、添加量等條件。無論條件調(diào)整得多么精細(xì),濕法蝕刻都難以實現(xiàn)1μm以下的精細(xì)加工。其原因之一是需要控制側(cè)面蝕刻。側(cè)蝕是一種也稱為底切的現(xiàn)象。即使希望通過濕式蝕刻在垂直方向(深度方向)溶解材料,也不可能完全防止溶液腐蝕側(cè)面,因此材料在平行方向的溶解將不可避免地進(jìn)行。由于這種現(xiàn)象,濕蝕刻隨機產(chǎn)生比目標(biāo)寬度窄的部分。這樣,在加工需要精密電流控制的產(chǎn)品時,再現(xiàn)性低,精度不可靠。江蘇圖形光刻3D光刻技術(shù)為半導(dǎo)體封裝開辟了新路徑。

在光學(xué)光刻中,光致抗蝕劑通過光掩模用紫外光曝光。紫外接觸式曝光機使用了較短波長的光(G線435nm,H線405nm,I線365nm)。接觸光刻機屬于這種光學(xué)光刻。掩膜版的制作則是通過無掩膜光刻技術(shù)得到。設(shè)計圖案由于基本只用一次,一般使用激光直寫技術(shù)或者電子束制作掩膜版,通過激光束在光刻膠上直接掃描曝光出需要的圖形,在經(jīng)過后續(xù)工藝,得到需要的掩膜版。激光直寫系統(tǒng)包括光源,激光調(diào)制系統(tǒng),變焦透鏡,工件臺控制系統(tǒng),計算機控制系統(tǒng)等。
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(jìn)而易與堿性的TMAH顯影液發(fā)反應(yīng),起到促進(jìn)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(jìn)制程中可以減小因金屬離子帶來的缺陷問題。每一代光刻機的進(jìn)步都伴隨著挑戰(zhàn)與突破。

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(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!泛曝光在圖形反轉(zhuǎn)膠中的應(yīng)用。江蘇圖形光刻
光刻機利用精確的光線圖案化硅片。貴州激光直寫光刻
對于透明基片的雙面光刻加工,其準(zhǔn)標(biāo)記可靈活設(shè)計,沿目鏡的光軸上方的圖案區(qū)域如果是不透光的,該區(qū)域的對準(zhǔn)標(biāo)記可以簡單設(shè)計成透光十字或透光方框作為對準(zhǔn)標(biāo)記。如果目鏡光軸上方掩模板圖案區(qū)域是透光的,該區(qū)域設(shè)計的對準(zhǔn)標(biāo)記可以設(shè)計成十字型或方框。不管是十字型還是方框型,都是參照內(nèi)部的邊和角進(jìn)行精確對準(zhǔn)。綜合考慮到物距不一成像大小不同的因素,兩塊掩模板的對準(zhǔn)標(biāo)記也可以設(shè)計成大小不一的,以掩模板和基片標(biāo)記成像方便觀測對準(zhǔn)為原則。雙面光刻調(diào)制盤作為光路一部分用于約束光束,加工完成后,要用不透明的涂料涂覆標(biāo)記圖案及搜索線即可,即便沒有搜索線,由于小方框?qū)?zhǔn)標(biāo)記是透光的,也不免要用涂料涂覆,涂料對于測量狹縫和機械裝配公差配合沒有影響。貴州激光直寫光刻