二氧化硅的濕法刻蝕通常使用HF。因?yàn)?∶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(cè)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。厚膠光學(xué)光刻是一種很重要的方法和手段,具有廣闊的應(yīng)用前景是微納加工技術(shù)研究中十分活躍的領(lǐng)域。江西材料刻蝕公司

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(gè)光刻膠層所獲得的曝光量均勻一致,可得到具有垂直側(cè)壁和高深寬比的厚膜圖形;它還具有良好的力學(xué)性能、抗化學(xué)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(xué)擴(kuò)大負(fù)性膠,可以形成臺(tái)階等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖形;在電鍍時(shí)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(xué)性優(yōu)異、生物相容性好(微流控芯片)的特點(diǎn)。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(dá)50的MEMS微結(jié)構(gòu),在一定程度上代替了LIGA技術(shù),而成本降低,成為近年來研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但眾所周知,SU-8對(duì)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(yù)處理、前烘溫度和時(shí)間、曝光時(shí)間、中烘溫度和時(shí)間、顯影方式和時(shí)間等。山東材料刻蝕外協(xié)光刻步驟中的曝光時(shí)間需精確到納秒級(jí)。

光刻膠原料是光刻膠產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié),原料的品質(zhì)也決定了光刻膠產(chǎn)品品質(zhì)。光刻膠上游原材料是指光刻膠化學(xué)品一級(jí)原料,可以細(xì)分為感光劑、溶劑、成膜樹脂及添加劑(助劑、單體等)。在典型的光刻膠組分中,一般溶劑含量占到65%-90%,成膜樹脂占5%-25%,感光劑及添加劑占15%以下。我國(guó)對(duì)光刻膠及化學(xué)品的研究起步較晚,盡管取得了一定成果,但技術(shù)水平仍與國(guó)際水平相差較大,作為原料的主要化學(xué)品仍然需要依賴進(jìn)口。同時(shí)在當(dāng)前市場(chǎng)中,受光刻膠產(chǎn)品特性影響,光刻膠用原材料更偏向于客制化產(chǎn)品,原材料需要滿足特定的分析結(jié)構(gòu)、分子量、純度以及粒徑控制等。
顯影速度:顯影速率主要取決于使用的光刻膠和反轉(zhuǎn)烘烤步驟的時(shí)間和溫度。反轉(zhuǎn)烘烤的溫度越高、時(shí)間越長(zhǎng),光引發(fā)劑的熱分解率就越高。在常規(guī)顯影液中,顯影速率>1um/min是比較常見的,但并不是每款膠都是這樣的。底切結(jié)構(gòu)的形成:過顯的程度(光刻膠開始顯影到顯影完成的時(shí)間)對(duì)底切結(jié)構(gòu)的形成有明顯的影響。如圖3所示,在充分顯影后,隨著顯影時(shí)間的延長(zhǎng),底切的程度會(huì)表現(xiàn)更明顯。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中,建議30%的過度顯影是個(gè)比較合適的節(jié)點(diǎn):在高深寬比的應(yīng)用中,必須注意,過度的底切結(jié)構(gòu)有可能會(huì)導(dǎo)致光刻膠漂膠。足夠的光刻膠厚度:在使用方向性比較好的鍍膜方式中,鍍膜材料的厚度甚至可以大于光刻膠的厚度。因?yàn)?,蒸發(fā)的材料在空隙區(qū)域上緩慢地生長(zhǎng)在一起,從而襯底上生長(zhǎng)的材料形成一個(gè)下面大上面小的梯形截面結(jié)構(gòu)。我國(guó)光學(xué)掩膜版的發(fā)展。

氧等離子去膠是利用氧氣在微波或射頻發(fā)生器的作用下產(chǎn)生氧等離子體,具有活性的氧等離子體與有機(jī)聚合物發(fā)生氧化反應(yīng),是的有機(jī)聚合物被氧化成水汽和二氧化碳等排除腔室,從而達(dá)到去除光刻膠的目的,這個(gè)過程我們有時(shí)候也稱之為灰化或者掃膠。氧等離子去膠相比于濕法去膠工藝更為簡(jiǎn)單、適應(yīng)性更好。市面上常見氧等離子去膠機(jī)按照頻率可分為微波等離子去膠機(jī)和射頻等離子去膠機(jī)兩種,微波等離子去膠機(jī)的工作頻率更高,更高的頻率決定了等離子體擁有更高的激子濃度、更小的自偏壓,更高的激子濃度決定了去膠速度更快,效率更高;更低的自偏壓決定了其對(duì)襯底的刻蝕效應(yīng)更小,也意味著去膠過程中對(duì)襯底無損傷,而射頻等離子去膠機(jī)其工作原理與刻蝕機(jī)相似,結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)單。EUV光刻解決了更小特征尺寸的需求。江西材料刻蝕公司
光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制造的完善工藝之一。江西材料刻蝕公司
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(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)。盡管使用的光刻光源波長(zhǎng)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(zhǎng)左右。江西材料刻蝕公司