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黑龍江光刻工藝

來源: 發(fā)布時間:2025-08-06

顯影速度:顯影速率主要取決于使用的光刻膠和反轉(zhuǎn)烘烤步驟的時間和溫度。反轉(zhuǎn)烘烤的溫度越高、時間越長,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間)對底切結(jié)構(gòu)的形成有明顯的影響。如圖3所示,在充分顯影后,隨著顯影時間的延長,底切的程度會表現(xiàn)更明顯。對于實際應(yīng)用中,建議30%的過度顯影是個比較合適的節(jié)點:在高深寬比的應(yīng)用中,必須注意,過度的底切結(jié)構(gòu)有可能會導致光刻膠漂膠。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。因為,蒸發(fā)的材料在空隙區(qū)域上緩慢地生長在一起,從而襯底上生長的材料形成一個下面大上面小的梯形截面結(jié)構(gòu)。泛曝光在圖形反轉(zhuǎn)膠中的應(yīng)用。黑龍江光刻工藝

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基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細結(jié)構(gòu),受光學衍射的極限,適用于微米以上尺度的微細結(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0.5μm,采用深紫外曝光光源可能實現(xiàn)0.1μm。但利用這種光刻技術(shù)實現(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)尚處于實驗室研究階段。上海硅片光刻在曝光這一步中,將使用特定波長的光對覆蓋襯底的光刻膠進行選擇性地照射。

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光刻(Photolithography)是一種圖形轉(zhuǎn)移的方法,在微納加工當中不可或缺的技術(shù)。光刻是一個比較大的概念,其實它是有多步工序所組成的。1.清洗:清洗襯底表面的有機物。2.旋涂:將光刻膠旋涂在襯底表面。3.曝光。將光刻版與襯底對準,在紫外光下曝光一定的時間。4.顯影:將曝光后的襯底在顯影液下顯影一定的時間,受過紫外線曝光的地方會溶解在顯影液當中。5.后烘。將顯影后的襯底放置熱板上后烘,以增強光刻膠與襯底之前的粘附力。

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)所誘導的光化學反應(yīng)。光敏分子吸收一個能量大于其比較低躍遷能級的光子,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來實現(xiàn)。盡管使用的光刻光源波長從可見光(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,由于光學衍射極限的限制,其分辨率極限在半個波長左右。光刻工藝中常見的對準技術(shù)——場像對準技術(shù)。

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基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過程:掩模(mask)制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移(涂膠、曝光、顯影)、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜(抗蝕膠),曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在(抗蝕膠)薄膜上,光(光子)的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發(fā)生光化學作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細圖形的窗口,后續(xù)基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。對于透明基片的雙面光刻加工,其準標記可靈活設(shè)計。珠海低線寬光刻

光刻膠的粘度決定了光刻膠的厚度范圍。黑龍江光刻工藝

光刻技術(shù)的發(fā)展可以追溯到20世紀50年代,當時隨著半導體行業(yè)的崛起,人們開始探索如何將電路圖案精確地轉(zhuǎn)移到硅片上。起初的光刻技術(shù)使用可見光和紫外光,通過掩膜和光刻膠將電路圖案刻在硅晶圓上。然而,這一時期使用的光波長相對較長,光刻分辨率較低,通常在10微米左右。到了20世紀70年代,隨著集成電路的發(fā)展,芯片制造進入了微米級別的尺度。光刻技術(shù)在這一階段開始顯露出其重要性。通過不斷改進光刻工藝和引入新的光源材料,光刻技術(shù)的分辨率逐漸提高,使得能夠制造的晶體管尺寸更小、集成度更高。黑龍江光刻工藝

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