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(guān)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(fù)膠光刻膠側(cè)壁形貌一般為“倒梯性”。“倒梯形”的光刻膠更容易剝離,故在剝離工藝中常使用負(fù)膠。3.鍍膜工藝。蒸發(fā)鍍膜相比濺射鍍膜在光刻膠側(cè)壁更少鍍上金屬,因此蒸發(fā)鍍膜更易剝離。光刻機(jī)常用光源介紹。深圳材料刻蝕加工

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(jī)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。吉林材料刻蝕廠家光刻機(jī)內(nèi)的微振動會影響后期圖案的質(zhì)量。

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(jī)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。
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階段光刻膠會從中心向樣品周圍流動并鋪展開。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)動材料向襯底邊緣移動,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更慢的干燥步驟和/或立即停止到0rpm。光刻技術(shù)的發(fā)展依賴于光學(xué)、物理和材料科學(xué)。

二氧化硅的濕法刻蝕通常使用HF。因為1∶1的HF(H2O中49%的HF)在室溫下刻蝕氧化物速度過快,所以很難用1∶1的HF控制氧化物的刻蝕。一般用水或緩沖溶劑如氟化銨(NH4F)進(jìn)一步稀釋HF降低氧化物的刻蝕速率,以便控制刻蝕速率和均勻性。氧化物濕法刻蝕中所使用的溶液通常是6∶1稀釋的HF緩沖溶液,或10∶1和100∶1的比例稀釋后的HF水溶液。的半導(dǎo)體制造中,每天仍進(jìn)行6∶1的緩沖二氧化硅刻蝕(BOE)和100∶1的HF刻蝕。如果監(jiān)測CVD氧化層的質(zhì)量,可以通過比較CVD二氧化硅的濕法刻蝕速率和熱氧化法生成的二氧化硅濕法刻蝕速率,這就是所謂的濕法刻蝕速率比。熱氧化之前,HF可用于預(yù)先剝除硅晶圓表面上的原生氧化層。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)。吉林材料刻蝕廠家
通過優(yōu)化刻蝕氣體比例、刻蝕功率等參數(shù),可實現(xiàn)高垂直度氮化硅刻蝕。深圳材料刻蝕加工
UV-LED光源作為一種新興光源,近幾年技術(shù)獲得了極大的進(jìn)步,在光刻機(jī)上同樣作為光源使用。與傳統(tǒng)汞燈相比,具有光強(qiáng)更高、穩(wěn)定性更好的特點,可節(jié)省電能約50%,壽命延長5倍~10倍。一支汞燈的使用壽命通常在800~1000h,在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)中,通常24h保持工作狀態(tài),能耗極大,隨著持續(xù)使用光強(qiáng)快速衰減,需要根據(jù)工藝需求不斷對汞燈位置進(jìn)行校正,調(diào)節(jié)光強(qiáng)大小以滿足曝光時光強(qiáng)求。UV-LED光源采用電子快門技術(shù),曝光結(jié)束后LED自動關(guān)閉,間斷性的使用極大地延長了LED的使用時間,曝光光強(qiáng)可以通過調(diào)節(jié)燈珠功率實現(xiàn),操作簡單方便。套刻精度(OverlayAccuracy)的基本含義是指前后兩道光刻工序之間兩者圖形的對準(zhǔn)精度,如果對準(zhǔn)的偏差過大,就會直接影響產(chǎn)品的良率。一般光刻機(jī)廠商會提供每臺設(shè)備的極限套刻精度。套刻精度作為是光刻機(jī)的另一個非常重要的技術(shù)指標(biāo),不同光刻機(jī)會采用不同的對準(zhǔn)系統(tǒng),與此同時每層圖形的對準(zhǔn)標(biāo)記也有所不同。
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