在LCD制造過程中,光刻技術(shù)被用于制造彩色濾光片、薄膜晶體管(TFT)陣列等關(guān)鍵組件,確保每個像素都能精確顯示顏色和信息。而在OLED領(lǐng)域,光刻技術(shù)則用于制造像素定義層(PDL),精確控制每個像素的發(fā)光區(qū)域,從而實現(xiàn)更高的色彩飽和度和更深的黑色表現(xiàn)。光刻技術(shù)在平板顯示領(lǐng)域的應(yīng)用不但限于制造過程的精確控制,還體現(xiàn)在對新型顯示技術(shù)的探索上。例如,微LED顯示技術(shù),作為下一代顯示技術(shù)的有力競爭者,其制造過程同樣離不開光刻技術(shù)的支持。通過光刻技術(shù),可以精確地將微小的LED芯片排列在顯示基板上,實現(xiàn)超高的分辨率和亮度,同時降低能耗,提升顯示性能。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。四川接觸式光刻
濕法蝕刻工藝的原理是使用化學溶液將被刻蝕固體材料轉(zhuǎn)化為液體化合物。選擇性非常高,是因為所使用的腐蝕液可以非常精確地腐蝕特定薄膜。對于大多數(shù)刻蝕方案,選擇性大于100:1。濕法腐蝕必須滿足以下要求:1.不得腐蝕掩模層;2.選擇性必須高;3.蝕刻過程必須能夠通過用水稀釋來停止;4.反應(yīng)產(chǎn)物是氣態(tài)的少;5.整個過程中的蝕刻速率始終保持恒定;6.反應(yīng)產(chǎn)物一般是可溶,以避免顆粒;7.環(huán)境安全和廢液易于處置。光刻膠的粘度是一個非常重要的參數(shù),它對指導光刻膠的涂膠至為重要。黏度(viscosity)用于衡量光刻膠液體的可流動性。低線寬光刻價錢濕法刻蝕較普遍、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。
對準與校準是光刻過程中確保圖形精度的關(guān)鍵步驟。現(xiàn)代光刻機通常配備先進的對準和校準系統(tǒng),能夠在拼接過程中進行精確調(diào)整。對準系統(tǒng)通過實時監(jiān)測和調(diào)整樣品臺和掩模之間的相對位置,確保它們之間的精確對齊。校準系統(tǒng)則用于定期檢查和調(diào)整光刻機的各項參數(shù),以確保其穩(wěn)定性和準確性。為了進一步提高對準和校準的精度,可以采用一些先進的技術(shù)和方法,如多重對準技術(shù)、自動聚焦技術(shù)和多層焦控技術(shù)等。這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對準和校準過程的自動化和智能化,從而提高光刻圖形的精度和一致性。
光刻設(shè)備的控制系統(tǒng)對其精度和穩(wěn)定性同樣至關(guān)重要。為了實現(xiàn)高精度的圖案轉(zhuǎn)移,光刻設(shè)備需要配備高性能的傳感器和執(zhí)行器,以實時監(jiān)測和調(diào)整設(shè)備的運行狀態(tài)。這些傳感器能夠精確測量光刻過程中的各種參數(shù),如溫度、濕度、壓力、位移等,并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)進行分析和處理。控制系統(tǒng)采用先進的控制算法和策略,根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù),實時調(diào)整光刻設(shè)備的各項參數(shù),以確保圖案的精確轉(zhuǎn)移。例如,通過引入自適應(yīng)控制算法,控制系統(tǒng)能夠根據(jù)光刻膠的特性和工藝要求,自動調(diào)整曝光劑量和曝光時間,以實現(xiàn)合理的圖案分辨率和一致性。此外,控制系統(tǒng)還可以采用閉環(huán)反饋機制,實時監(jiān)測光刻過程中的誤差,并自動進行補償,以提高設(shè)備的穩(wěn)定性和精度。光學系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是提升光刻精度的關(guān)鍵。
涂膠工序是圖形轉(zhuǎn)換工藝中重要的步驟。涂膠的質(zhì)量直接影響到所加工器件的缺陷密度。為了保證線寬的重復性和接下去的顯影時間,同一個樣品的膠厚均勻性和不同樣品間的膠厚一致性不應(yīng)超過±5nm(對于1.5um膠厚±0.3%)。光刻膠的目標厚度的確定主要考慮膠自身的化學特性以及所要復制圖形中線條的及間隙的微細程度。太厚膠會導致邊緣覆蓋或連通、小丘或田亙狀膠貌、使成品率下降。在MEMS中、膠厚(烤后)在0.5-2um之間,而對于特殊微結(jié)構(gòu)制造,膠厚度有時希望1cm量級。在后者,旋轉(zhuǎn)涂膠將被鑄膠或等離子體膠聚合等方法取代。常規(guī)光刻膠涂布工序的優(yōu)化需要考慮滴膠速度、滴膠量、轉(zhuǎn)速、環(huán)境溫度和濕度等,這些因素的穩(wěn)定性很重要。根據(jù)性質(zhì)的不一樣,光刻膠可以分為正膠和負膠。在工藝發(fā)展的早期,負膠一直在光刻工藝中占主導地位,隨著VLSIIC和2~5微米圖形尺寸的出現(xiàn),負膠已不能滿足要求。隨后出現(xiàn)了正膠,但正膠的缺點是粘結(jié)能力差。通過優(yōu)化刻蝕氣體比例、刻蝕功率等參數(shù),可實現(xiàn)高垂直度氮化硅刻蝕。微納光刻價錢
套刻精度作為是光刻機的另一個非常重要的技術(shù)指標。四川接觸式光刻
在光刻膠技術(shù)數(shù)據(jù)表中,會給出一些參考的曝光劑量值,通常,這里所寫的值是用單色i-線或者BB-UV曝光。正膠和負膠的光反應(yīng)通常是一個單光子過程與時間沒太大關(guān)系。因此,在原則上需要多長時間(從脈沖激光的飛秒到接觸光刻的秒到激光干涉光刻的小時)并不重要,作為強度和時間的產(chǎn)物,作用在在光刻膠上的劑量是光強與曝光時間的產(chǎn)物。在增加光強和光刻膠厚度較大的時候,必須考慮曝光過程中產(chǎn)生的熱量和氣體(如正膠和圖形反轉(zhuǎn)膠中的N2排放)從光刻膠膜中排出時間因為熱量和氣體會導致光刻膠膜產(chǎn)生熱和機械損傷。襯底的反射率對光刻膠膜實際吸收的曝光強度有影響,特別是對于薄的光學光刻膠膜。玻璃晶圓的短波光強反射約10%,硅晶片反射約30%,金屬薄膜的反射系數(shù)可超過90%。哪一種曝光劑量是“比較好”也取決于光刻工藝的要求。有時候稍微欠曝光可以減小這種襯底反射帶來的負面影響。在厚膠情況下,足夠的曝光劑量是后續(xù)合理的較短顯影時間的保障。四川接觸式光刻