當圖形尺寸大于3μm時,濕法刻蝕廣用于半導體生產(chǎn)的圖形化過程。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率,這根據(jù)刻蝕劑的溫度和厚度而定。比如,氫氟酸(HF)刻蝕二氧化硅的速度很快,但如果單獨使用卻很難刻蝕硅。因此在使用氫氟酸刻蝕硅晶圓上的二氧化硅層時,硅襯底就能獲得很高的選擇性。相對于干法刻蝕,濕法刻蝕的設備便宜很多,因為它不需要真空、射頻和氣體輸送等系統(tǒng)。然而當圖形尺寸縮小到3μm以下時,由于濕法刻蝕為等向性刻蝕輪廓(見圖2),因此繼續(xù)使用濕法刻蝕作為圖形化刻蝕就變得非常困難,利用濕法刻蝕處理圖形尺寸小于3μm的密集圖形是不可能的。由于等離子體刻蝕具有非等向性刻蝕輪廓,在更精密的圖形化刻蝕中,等離子體刻蝕就逐漸取代了濕法刻蝕。濕法刻蝕因高選擇性被用于剝除晶圓表面的整面全區(qū)薄膜。EUV光刻解決了更小特征尺寸的需求。江蘇接觸式光刻

對于透明基片的雙面光刻加工,其準標記可靈活設計,沿目鏡的光軸上方的圖案區(qū)域如果是不透光的,該區(qū)域的對準標記可以簡單設計成透光十字或透光方框作為對準標記。如果目鏡光軸上方掩模板圖案區(qū)域是透光的,該區(qū)域設計的對準標記可以設計成十字型或方框。不管是十字型還是方框型,都是參照內(nèi)部的邊和角進行精確對準。綜合考慮到物距不一成像大小不同的因素,兩塊掩模板的對準標記也可以設計成大小不一的,以掩模板和基片標記成像方便觀測對準為原則。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記圖案及搜索線即可,即便沒有搜索線,由于小方框對準標記是透光的,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。廣東光刻外協(xié)通過光刻技術制作出的微納結構需進一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結構或元件。

SU-8光刻膠在近紫外光(365nm-400nm)范圍內(nèi)光吸收度很低,且整個光刻膠層所獲得的曝光量均勻一致,可得到具有垂直側壁和高深寬比的厚膜圖形;它還具有良好的力學性能、抗化學腐蝕性和熱穩(wěn)定性;在受到紫外輻射后發(fā)生交聯(lián),是一種化學擴大負性膠,可以形成臺階等結構復雜的圖形;在電鍍時可以直接作為絕緣體使用。SU-具有分子量低、溶解度好、透明度高、可形成光滑膜層、玻璃化溫度(Tg)低、粘度可降低、單次旋涂可得超厚膜層(650μm)、涂層厚度均勻、高寬比大(10:1)、耐化學性優(yōu)異、生物相容性好(微流控芯片)的特點。SU-8光刻膠具有許多優(yōu)異的性能,可以制造數(shù)百Lm甚至1000Lm厚、深寬比可達50的MEMS微結構,在一定程度上代替了LIGA技術,而成本降低,成為近年來研究的一個熱點。但眾所周知,SU-8對工藝參數(shù)的改變非常敏感,且固化厚的光刻膠難以徹底的消除。這些工藝參數(shù)包括襯底類型、基片預處理、前烘溫度和時間、曝光時間、中烘溫度和時間、顯影方式和時間等。
厚膠光學光刻具有工藝相對簡單、與現(xiàn)有IC工藝流程兼容性好、制作成本低等優(yōu)點,是用來制作大深度微光學、微機械、微流道結構元件的一種很重要的方法和手段,具有廣闊的應用前景,因而是微納加工技術研究中十分活躍的領域。厚膠光刻是一個多參量的動態(tài)變化過程,多種非線性畸變因素的存在,使得對其理論和實驗的研究,與薄膠相比要復雜得多。厚層光刻膠顯影后抗蝕劑浮雕輪廓不僅可以傳遞圖形,而且可以直接作為工作部件、微機械器件封裝材料等。例如SU—8光刻膠具有良好的力學特性,可直接作為微齒輪、微活塞等部件的工作材料。隨著厚膠光學光刻技術的成熟和完善,該技術不僅可以制作大深度、大深寬比臺階型微結構元件,而且可以制作大深度連續(xù)面形微結構元件。光刻對準技術是曝光前一個重要步驟作為光刻的三大主要技術之一。

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,進而易與堿性的TMAH顯影液發(fā)反應,起到促進光刻膠溶解的作用。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,在先進制程中可以減小因金屬離子帶來的缺陷問題。光刻膠的選擇直接影響芯片的性能和良率。江蘇接觸式光刻
新型光刻材料正在逐步替代傳統(tǒng)光刻膠。江蘇接觸式光刻
曝光顯影后存留在光刻膠上的圖形(被稱為當前層(currentlayer)必須與晶圓襯底上已有的圖形(被稱為參考層(referencelayer))對準。這樣才能保證器件各部分之間連接正確。對準誤差太大是導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,有專門的設備通過測量晶圓上當前圖形(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鍵指標。理想的情況是當前層與參考層的圖形正對準,即套刻誤差是零。為了保證設計在上下兩層的電路能可靠連接,當前層中的某一點與參考層中的對應點之間的對準偏差必須小于圖形間距的1/3。江蘇接觸式光刻