半导体加工技术推荐:接触式紫外MEMS微纳光刻加工定制工艺流程广东省科学院半导体研究所是广东省科学院下属骨干研究院所之一,其前身是年10月在成立的广东半导体照明产业技术研究院。本院拥有平方米的研发基地(其中超净实验室平方米),拥有MOCVD、真空镀膜机等多台/套关键设备,设备总价值逾1亿元。目前已建立材料外延、微纳加工、封装应用、分析测试四大科研平台,是国内少数拥有完整半导体工艺链的研究平台之一,研发实力雄厚,每年为逾百家企业、高校、研究院提供半导体工艺技术服务。
光学平版印刷术基本上是一种照相工艺,通过该工艺,一种称为光刻胶的光敏聚合物被曝光和显影,以在基材上形成三维浮雕图像。通常,理想的光刻胶图像在基板平面上具有设计或预期图案的精确形状,并且具有贯穿抗蚀剂厚度的垂直壁。因此,最终的抗蚀剂图案是二元的:基板的一部分被抗蚀剂覆盖,而其他部分则完全未被覆盖。图案转移需要这种二元图案,因为覆盖有抗蚀剂的基板部分将受到保护,免受蚀刻、离子注入或其他图案转移机制的影响。
典型光刻工艺的处理步骤的一般顺序如下:衬底制备、光刻胶旋涂、预烘烤、曝光、曝光后烘烤、显影和后烘烤。抗蚀剂剥离是光刻工艺中的最终操作,在抗蚀剂图案已转移到下层之后。这个序列如图1-1所示,通常是在几个连接在一起的工具上执行的,这些工具被称为光刻集群。下面简要讨论每个步骤,指出光刻胶处理中涉及的一些实际问题。有关这些主题的更多信息将在后续章节中详细讨论。
激光器:也就是光源,光刻机核心设备之一。
光束矫正器:矫正光束入射方向,让激光束尽量平行。
能量控制器:控制最终照射到硅片上的能量,曝光不足或过足都会严重影响成像质量。
光束形状设置:设置光束为圆型、环型等不同形状,不同的光束状态有不同的光学特性。
遮光器:在不需要曝光的时候,阻止光束照射到硅片。
能量探测器:检测光束最终入射能量是否符合曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整。
掩模版:一块在内部刻着线路设计图的玻璃板,贵的要数十万美元。
掩膜台:承载掩模版运动的设备,运动控制精度是nm级的。
物镜:物镜由20多块镜片组成,主要作用是把掩膜版上的电路图按比例缩小,再被激光映射的硅片上,并且物镜还要补偿各种光学误差。技术难度就在于物镜的设计难度大,精度的要求高。
硅片:用硅晶制成的圆片。硅片有多种尺寸,尺寸越大,产率越高。题外话,由于硅片是圆的,所以需要在硅片上剪一个缺口来确认硅片的坐标系,根据缺口的形状不同分为两种,分别叫flat、notch。
内部封闭框架、减振器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外界振动干扰,并维持稳定的温度、压力。
光刻机跟照相机差不多,它的底片,是涂满光敏胶的硅片。电路图案经光刻机,缩微投射到底片,蚀刻掉一部分胶,露出硅面做化学处理。制造芯片,要重复几十遍这个过程。
位于光刻机中心的镜头,由20多块锅底大的镜片串联组成。镜片得高纯度透光材料+高质量抛光。SMEE光刻机使用的镜片,得数万美元一块。