通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進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,或化學活性極高,均能達成刻蝕的目的。其較重要的優(yōu)點是能兼顧邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微與高刻蝕率兩種優(yōu)點。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。光刻機被稱作“現(xiàn)代光學工業(yè)之花”。湖南微納光刻
光源的穩(wěn)定性是光刻過程中圖形精度控制的關鍵因素之一。光源的不穩(wěn)定會導致曝光劑量不一致,從而影響圖形的對準精度和質(zhì)量?,F(xiàn)代光刻機通常配備先進的光源控制系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測和調(diào)整光源的強度和穩(wěn)定性,以確保高精度的曝光。此外,光源的波長選擇也至關重要。波長越短,光線的分辨率就越高,能夠形成的圖案越精細。因此,隨著半導體工藝的不斷進步,光刻機所使用的光源波長也在逐漸縮短。從起初的可見光和紫外光,到深紫外光(DUV),再到如今的極紫外光(EUV),光源波長的不斷縮短為光刻技術(shù)提供了更高的分辨率和更精細的圖案控制能力。深圳光刻氧等離子普遍用于光刻膠去除。
光刻機經(jīng)歷了5代產(chǎn)品發(fā)展,每次改進和創(chuàng)新都明顯提升了光刻機所能實現(xiàn)的工藝節(jié)點。為接觸式光刻機。曝光方式為掩模版與半導體基片之間靠控制真空度實現(xiàn)緊密接觸,使用光源分別為g線和i線。接觸式光刻機由于掩模與光刻膠直接接觸,所以易受污染,掩模版和基片容易受到損傷,掩模版壽命短。第二代為接近式光刻機。曝光方式為掩模版與半導體基片之間有微米級別的間隙,掩模版不容易受到損傷,掩模版壽命長,但掩模版與基片之間的間隙也導致成像質(zhì)量受到影響,分辨率下降。
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(jié)構(gòu)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(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。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。光源波長的選擇直接影響光刻的分辨率。
光刻膠旋涂是特別是厚膠的旋涂和方形襯底勻膠時,會在襯底的邊緣形成膠厚的光刻膠邊即是所謂的邊膠,即光刻膠的邊緣突起,在使用接觸式光刻的情況下會導致光刻膠曝光的圖案分辨率低、尺寸誤差大或顯影后圖案的側(cè)壁不陡直等。如果無法通過自動化設備完成去邊角工藝(EBR)的話,以通過以下措施幫助減少/消除邊膠:盡可能使用圓形基底;使用高加速度,高轉(zhuǎn)速;在前烘前等待一段時間;調(diào)整良好旋涂腔室保證襯底與襯底托盤之間緊密接觸;非圓形襯底:如有可能的話,可將襯底邊緣有邊珠的位置一起裁切掉,或用潔凈間的刷子將邊膠刷洗掉。光刻膠的主要功能是在整個區(qū)域進行化學或機械處理工藝時,保護光刻膠下的襯底部分。深圳光刻
光刻套刻的對準與誤差。湖南微納光刻
雙面對準光刻機采用底部對準(BSA)技術(shù),能實現(xiàn)“雙面對準,單面曝光”。該設備對準精度高,適用于大直徑基片。在對準過程中,圖形處理技術(shù)起到了至關重要的作用。其基本工作原理是將CCD攝像頭采集得到的連續(xù)模擬圖像信號經(jīng)圖像采集卡模塊的D/A轉(zhuǎn)換,變?yōu)閿?shù)字圖像信號,然后再由圖像處理模塊完成對數(shù)字圖像信號的運算處理,這主要包括圖像預處理、圖像的分割、匹配等算法的實現(xiàn)。為有效提取對準標記的邊緣,對獲取的標記圖像通常要進行預處理以便提取出圖像中標記的邊緣,這包括:減小和濾除圖像中的噪聲,增強圖像的邊緣等。光刻膠根據(jù)其感光樹脂的化學結(jié)構(gòu)也可以分為光交聯(lián)性、光聚合型、光分解型和化學放大型。湖南微納光刻