广州材料刻蚀技术 广东省科学院半导体研究所供应

现有光刻主要利用的是光刻胶中光敏分子的单光子吸收效应所诱导的光化学反应。光敏分子吸收一个能量大于其比较低跃迁能级的光子，从基态跃迁到激发态，经过电子态之间的转移生成活性种，诱发光聚合、光分解等化学反应，使光刻胶溶解特性发生改变。光刻分辨率的物理极限与光源波长和光刻物镜数值孔径呈线性关系，提高光刻分辨率主要通过缩短光刻光源波长来实现。尽管使用的光刻光源波长从可见光（G线，436nm）缩短到紫外（Ⅰ线，365nm）、深紫外（KrF，248nm；ArF，193nm）甚至极紫外（EUV，13.5nm）波段，由于光学衍射极限的限制，其分辨率极限在半个波长左右。新型光刻技术正探索使用量子效应进行图案化。广州材料刻蚀技术

视频图像处理对准技术，是指在光刻套刻的过程中，掩模图样与硅片基板之间基本上只存在相对旋转和平移，充分利用这一有利条件，结合机器视觉映射技术，利用相机采集掩模图样与硅片基板的对位标记信号。此种方法看上去虽然与双目显微镜对准有些类似，但是实质其实有所不同。场像处理对准技术是通过CCDS摄像对两个对位标记图像进行采集、滤波、特征提取等处理，通过图像处理单元进行精确定位和匹配参数计算，求得掩模图样与硅片基板之间的相对旋转和平移量，然后进行相位补偿和平移量补偿，自动完成对准的过程。其光源一般是宽带的卤素灯，波长在550~800nm。相对于其他的对准方式其具有对准精度高、结构简单、可操作性强、效率高的优势。其对准精度误差主要来自于图像处理过程。因此，选择合适的图像处理算法显得尤为重要。广州MEMS光刻光刻技术对于提升芯片速度、降低功耗具有关键作用。

高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作，这类光刻技术，像“写字”一样，通过控制聚焦电子束（光束）移动书写图案进行曝光，具有比较高的曝光精度，但这两种方法制作效率极低，尤其在大面积制作方面捉襟见肘，目前直写光刻技术适用于小面积的微纳结构制作。近年来，三维浮雕微纳结构的需求越来越大，如闪耀光栅、菲涅尔透镜、多台阶微光学元件等。据悉，某公司新上市的手机产品中人脸识别模块就采用了多台阶微光学元件，以及当下如火如荼的无人驾驶技术中激光雷达光学系统也用到了复杂的微光学元件。这类精密的微纳结构光学元件需采用灰度光刻技术进行制作。直写技术，通过在光束移动过程中进行相应的曝光能量调节，可以实现良好的灰度光刻能力。

光刻胶原料是光刻胶产业的重要环节，原料的品质也决定了光刻胶产品品质。光刻胶上游原材料是指光刻胶化学品一级原料，可以细分为感光剂、溶剂、成膜树脂及添加剂（助剂、单体等）。在典型的光刻胶组分中，一般溶剂含量占到65%-90%，成膜树脂占5%-25%，感光剂及添加剂占15%以下。我国对光刻胶及化学品的研究起步较晚，尽管取得了一定成果，但技术水平仍与国际水平相差较大，作为原料的主要化学品仍然需要依赖进口。同时在当前市场中，受光刻胶产品特性影响，光刻胶用原材料更偏向于客制化产品，原材料需要满足特定的分析结构、分子量、纯度以及粒径控制等。光刻机曝光时的曝光剂量的确定。

显影速度：显影速率主要取决于使用的光刻胶和反转烘烤步骤的时间和温度。反转烘烤的温度越高、时间越长，光引发剂的热分解率就越高。在常规显影液中，显影速率>1um/min是比较常见的，但并不是每款胶都是这样的。底切结构的形成：过显的程度(光刻胶开始显影到显影完成的时间)对底切结构的形成有明显的影响。如图3所示，在充分显影后，随着显影时间的延长，底切的程度会表现更明显。对于实际应用中，建议30%的过度显影是个比较合适的节点：在高深宽比的应用中，必须注意，过度的底切结构有可能会导致光刻胶漂胶。足够的光刻胶厚度：在使用方向性比较好的镀膜方式中，镀膜材料的厚度甚至可以大于光刻胶的厚度。因为，蒸发的材料在空隙区域上缓慢地生长在一起，从而衬底上生长的材料形成一个下面大上面小的梯形截面结构。光刻图案的复杂性随着制程的进步而不断增加。广州光刻加工厂

通过重复进行Si蚀刻、聚合物沉积、底面聚合物去除，可以进行纵向的深度蚀刻，侧壁的凹凸因形似扇贝。广州材料刻蚀技术

氧等离子去胶是利用氧气在微波或射频发生器的作用下产生氧等离子体，具有活性的氧等离子体与有机聚合物发生氧化反应，是的有机聚合物被氧化成水汽和二氧化碳等排除腔室，从而达到去除光刻胶的目的，这个过程我们有时候也称之为灰化或者扫胶。氧等离子去胶相比于湿法去胶工艺更为简单、适应性更好。市面上常见氧等离子去胶机按照频率可分为微波等离子去胶机和射频等离子去胶机两种，微波等离子去胶机的工作频率更高，更高的频率决定了等离子体拥有更高的激子浓度、更小的自偏压，更高的激子浓度决定了去胶速度更快，效率更高；更低的自偏压决定了其对衬底的刻蚀效应更小，也意味着去胶过程中对衬底无损伤，而射频等离子去胶机其工作原理与刻蚀机相似，结构上更加简单。广州材料刻蚀技术