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常用的光刻膠主要是兩種,正性光刻膠(positive photoresist)被曝光的部分會(huì)被顯影劑去除,負(fù)性光刻膠(negative photoresist)未被曝光的部分會(huì)被顯影劑去除。正性光刻膠主要應(yīng)用于腐蝕和刻蝕工藝,而負(fù)膠工藝主要應(yīng)用于剝離工藝(lift-off)。光刻是微納加工當(dāng)中不可或缺的工藝,主要是起到圖形化轉(zhuǎn)移的作用。常規(guī)的光刻分為有掩膜光刻和無(wú)掩膜光刻。無(wú)掩膜光刻主要是電子束曝光和激光直寫(xiě)光,有掩膜光刻主要是接觸式曝光、非接觸式曝光和stepper光刻。對(duì)于有掩膜光刻,首先需要設(shè)計(jì)光刻版,常用的設(shè)計(jì)軟件有CAD、L-edit等軟件。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。天津MEMS光刻
光刻層間對(duì)準(zhǔn),即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對(duì)準(zhǔn)。曝光中較重要的兩個(gè)參數(shù)是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距調(diào)整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法:a、接觸式曝光(ContactPrinting)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來(lái)的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng),設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。b、接近式曝光(ProximityPrinting)。天津MEMS光刻影響光刻膠均勻性的參數(shù):旋轉(zhuǎn)加速度,加速越快越均勻。
一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求,且生產(chǎn)環(huán)境需要進(jìn)行無(wú)塵或微塵處理。制備較優(yōu)微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動(dòng)化的工藝流程,以避免污染,提高質(zhì)量。因此,光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過(guò)程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒(méi)有強(qiáng)大的資金實(shí)力,企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此,光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。
光刻膠國(guó)產(chǎn)代替是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迫切需要;自從中美貿(mào)易摩擦依賴(lài),中國(guó)大陸積極布局集成電路產(chǎn)業(yè)。在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,光刻膠作為是集成電路制程技術(shù)進(jìn)步的“燃料”,是國(guó)產(chǎn)代替重要環(huán)節(jié),也是必將國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品。光刻是半導(dǎo)制程的中心工藝,對(duì)制造出更先進(jìn),晶體管密度更大的集成電路起到?jīng)Q定性作用。每一代新的光刻工藝都需要新一代的光刻膠技術(shù)相匹配?,F(xiàn)在,一塊半導(dǎo)體芯片在制造過(guò)程中一般需要進(jìn)行10-50道光刻過(guò)程。其中不同的光刻過(guò)程對(duì)于光刻膠也有不一樣的具體需求。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。光刻是將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到涂有光致抗蝕劑(或稱(chēng)光刻膠)的襯底上。
光刻膠若性能不達(dá)標(biāo)會(huì)對(duì)芯片成品率造成重大影響。目前中國(guó)光刻膠國(guó)產(chǎn)化水平嚴(yán)重不足,重點(diǎn)技術(shù)差距在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,有2-3代差距,隨著下游半導(dǎo)體行業(yè)、LED及平板顯示行業(yè)的快速發(fā)展,未來(lái)國(guó)內(nèi)光刻膠產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化替代空間巨大。同時(shí),國(guó)內(nèi)光刻膠企業(yè)積極抓住中國(guó)晶圓制造擴(kuò)產(chǎn)的百年機(jī)遇,發(fā)展光刻膠業(yè)務(wù),力爭(zhēng)早日追上國(guó)際先進(jìn)水平,打進(jìn)國(guó)內(nèi)新建晶圓廠的供應(yīng)鏈。光刻膠的國(guó)產(chǎn)化公關(guān)正在各方面展開(kāi),在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域,中國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)。在半導(dǎo)體和面板光刻膠領(lǐng)域,盡管?chē)?guó)產(chǎn)光刻膠距離國(guó)際先進(jìn)水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,中國(guó)已經(jīng)有一批光刻膠企業(yè)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。光刻機(jī)又被稱(chēng)為:掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)、曝光系統(tǒng)、光刻系統(tǒng)等。天津MEMS光刻
在完成圖形的曝光后,用激光曝光硅片邊緣,然后在顯影或特殊溶劑中溶解。天津MEMS光刻
光刻曝光系統(tǒng):接觸式曝光和非接觸式曝光的區(qū)別,在于曝光時(shí)掩模與晶片間相對(duì)關(guān)系是貼緊還是分開(kāi)。接觸式曝光具有分辨率高、復(fù)印面積大、復(fù)印精度好、曝光設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。但容易損傷和沾污掩模版和晶片上的感光膠涂層,影響成品率和掩模版壽命,對(duì)準(zhǔn)精度的提高也受到較多的限制。一般認(rèn)為,接觸式曝光只適于分立元件和中、小規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統(tǒng)中,掩膜圖形經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在感光層上,掩模與晶片上的感光膠層不接觸,不會(huì)引起損傷和沾污,成品率較高,對(duì)準(zhǔn)精度也高,能滿(mǎn)足高集成度器件和電路生產(chǎn)的要求。但投影曝光設(shè)備復(fù)雜,技術(shù)難度高,因而不適于低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)。現(xiàn)代應(yīng)用較廣的是 1:1倍的全反射掃描曝光系統(tǒng)和x:1倍的在硅片上直接分步重復(fù)曝光系統(tǒng)。天津MEMS光刻