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(jī)械裝配公差配合沒有影響。光刻技術(shù)對于提升芯片速度、降低功耗具有關(guān)鍵作用。云南半導(dǎo)體光刻

從對準(zhǔn)信號上分,主要包括標(biāo)記的顯微圖像對準(zhǔn)、基于光強(qiáng)信息的對準(zhǔn)和基于相位信息對準(zhǔn)。對準(zhǔn)法則是光刻只是把掩膜版上的Y軸與晶園上的平邊成90o,如圖所示。接下來的掩膜版都用對準(zhǔn)標(biāo)記與上一層帶有圖形的掩膜對準(zhǔn)。對準(zhǔn)標(biāo)記是一個特殊的圖形,分布在每個芯片圖形的邊緣。經(jīng)過光刻工藝對準(zhǔn)標(biāo)記就永遠(yuǎn)留在芯片表面,同時作為下一次對準(zhǔn)使用。對準(zhǔn)方法包括:a、預(yù)對準(zhǔn),通過硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動對準(zhǔn)b、通過對準(zhǔn)標(biāo)志,位于切割槽上。另外層間對準(zhǔn),即套刻精度,保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對準(zhǔn)。氮化鎵材料刻蝕工藝光刻過程中,光源的純凈度至關(guān)重要。

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(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,可以形成臺階等結(jié)構(gòu)復(fù)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(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熱點(diǎn)。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(yù)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。
基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細(xì)結(jié)構(gòu),受光學(xué)衍射的極限,適用于微米以上尺度的微細(xì)結(jié)構(gòu)制作,部分優(yōu)化的光刻工藝可能具有亞微米的加工能力。例如,接觸式光刻的分辨率可能到達(dá)0.5μm,采用深紫外曝光光源可能實(shí)現(xiàn)0.1μm。但利用這種光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)宏觀面積的納米/亞微米圖形結(jié)構(gòu)的制作是可欲而不可求的。近年來,國內(nèi)外比較多學(xué)者相繼提出了超衍射極限光刻技術(shù)、周期減小光刻技術(shù)等,力求通過曝光光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)大面積的亞微米結(jié)構(gòu)制作,但這類新型的光刻技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。高精度光刻決定了芯片的集成密度。

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(xì)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(jì)60年代,當(dāng)時基板主要進(jìn)口日本“櫻花”玻璃及美國柯達(dá)玻璃。1978年,我國大連玻璃廠當(dāng)時實(shí)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。實(shí)時監(jiān)控和反饋系統(tǒng)優(yōu)化了光刻工藝的穩(wěn)定性。紫外光刻加工廠商
光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是提升光刻精度的關(guān)鍵。云南半導(dǎo)體光刻
通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進(jìn)一步通過刻蝕或者鍍膜,才可獲得所需的結(jié)構(gòu)或元件??涛g技術(shù),是按照掩模圖形對襯底表面或表面覆蓋薄膜進(jìn)行選擇性腐蝕或剝離的技術(shù),可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。濕法刻蝕較普遍、也是成本較低的刻蝕方法,大部份的濕刻蝕液均是各向同性的,換言之,對刻蝕接觸點(diǎn)之任何方向腐蝕速度并無明顯差異。而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質(zhì)量頗巨,或化學(xué)活性極高,均能達(dá)成刻蝕的目的。其較重要的優(yōu)點(diǎn)是能兼顧邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微與高刻蝕率兩種優(yōu)點(diǎn)。干法刻蝕能夠滿足亞微米/納米線寬制程技術(shù)的要求,且在微納加工技術(shù)中被大量使用。云南半導(dǎo)體光刻