江西光刻工藝

光刻（Photolithography)是一種圖形轉(zhuǎn)移的方法，在微納加工當(dāng)中不可或缺的技術(shù)。光刻是一個比較大的概念，其實它是有多步工序所組成的。1.清洗：清洗襯底表面的有機物。2.旋涂：將光刻膠旋涂在襯底表面。3.曝光。將光刻版與襯底對準(zhǔn)，在紫外光下曝光一定的時間。4.顯影：將曝光后的襯底在顯影液下顯影一定的時間，受過紫外線曝光的地方會溶解在顯影液當(dāng)中。5.后烘。將顯影后的襯底放置熱板上后烘，以增強光刻膠與襯底之前的粘附力。掩膜版中鉻-石英版取得廣泛應(yīng)用。江西光刻工藝

基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細(xì)結(jié)構(gòu)，受光學(xué)衍射的極限，適用于微米以上尺度的微細(xì)結(jié)構(gòu)制作，部分優(yōu)化的光刻工藝可能具有亞微米的加工能力。例如，接觸式光刻的分辨率可能到達(dá)0.5μm，采用深紫外曝光光源可能實現(xiàn)0.1μm。但利用這種光刻技術(shù)實現(xiàn)宏觀面積的納米/亞微米圖形結(jié)構(gòu)的制作是可欲而不可求的。近年來，國內(nèi)外比較多學(xué)者相繼提出了超衍射極限光刻技術(shù)、周期減小光刻技術(shù)等，力求通過曝光光刻技術(shù)實現(xiàn)大面積的亞微米結(jié)構(gòu)制作，但這類新型的光刻技術(shù)尚處于實驗室研究階段。東莞接觸式光刻精確的光刻對準(zhǔn)是實現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。

在光學(xué)光刻中，光致抗蝕劑通過光掩模用紫外光曝光。紫外接觸式曝光機使用了較短波長的光（G線435nm，H線405nm，I線365nm）。接觸光刻機屬于這種光學(xué)光刻。掩膜版的制作則是通過無掩膜光刻技術(shù)得到。設(shè)計圖案由于基本只用一次，一般使用激光直寫技術(shù)或者電子束制作掩膜版，通過激光束在光刻膠上直接掃描曝光出需要的圖形，在經(jīng)過后續(xù)工藝，得到需要的掩膜版。激光直寫系統(tǒng)包括光源，激光調(diào)制系統(tǒng)，變焦透鏡，工件臺控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)等。

掩膜對準(zhǔn)光刻及步進(jìn)投影式光刻機中常用汞燈作為曝光光源，其發(fā)射光譜包括g-(波長435nm)、h-(波長405nm)和i-線(波長365nm)。一個配有350wHg燈的6英寸掩模對準(zhǔn)器通常能獲得大約光輸出。15–30mw/cm2，i-線強度通常大約占全部三條線總光強的40%。LED作為近年來比較常見的UV光源在掩膜對準(zhǔn)式光刻系統(tǒng)中比較常見，其相比于汞燈光源其優(yōu)點是冷光源，不會對光刻膠產(chǎn)生輻照加熱，避免光刻膠受熱變形。除了Hg燈，具有合適波長的激光器也是光刻膠曝光的合適光源。由于光引發(fā)劑的光譜吸收帶不會在某一特定波長突然終止，相應(yīng)的適應(yīng)劑量也會暴露在比數(shù)據(jù)表中所示范圍高約10nm的波長處，但這延長了需要直寫的時間。另外，在干涉光刻中也常常用的例如He-Cd（328nm）作為光源，其同樣能對大部分i-線膠進(jìn)行曝光。光刻工藝中常見的對準(zhǔn)技術(shù)——場像對準(zhǔn)技術(shù)。

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，光刻技術(shù)無疑是實現(xiàn)高精度圖形轉(zhuǎn)移的重要工藝之一。光刻過程中如何控制圖形的精度？曝光光斑的形狀和大小對圖形的形狀具有重要影響。光刻機通過光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡和衍射光柵等元件對光斑進(jìn)行調(diào)控。傳統(tǒng)的光刻機通過光學(xué)元件的形狀和位置來控制光斑的形狀和大小，但這種方式受到制造工藝的限制，精度相對較低。近年來，隨著計算機控制技術(shù)和光學(xué)元件制造技術(shù)的發(fā)展，光刻機通過電子控制光柵或光學(xué)系統(tǒng)的放縮和變形來實現(xiàn)對光斑形狀的精確控制，有效提高了光斑形狀的精度和穩(wěn)定性。高效光刻解決方案對于降低成本至關(guān)重要。江西光刻工藝

光刻過程中需避免光線的衍射和散射。江西光刻工藝

濕法腐蝕是利用腐蝕液和基片之間的化學(xué)反應(yīng)。采用這種方法，雖然各向異性刻蝕并非不可能，但比各向同性刻蝕要困難得多。溶液和材料的組合有很多限制，必須嚴(yán)格控制基板溫度、溶液濃度、添加量等條件。無論條件調(diào)整得多么精細(xì)，濕法蝕刻都難以實現(xiàn)1μm以下的精細(xì)加工。其原因之一是需要控制側(cè)面蝕刻。側(cè)蝕是一種也稱為底切的現(xiàn)象。即使希望通過濕式蝕刻在垂直方向（深度方向）溶解材料，也不可能完全防止溶液腐蝕側(cè)面，因此材料在平行方向的溶解將不可避免地進(jìn)行。由于這種現(xiàn)象，濕蝕刻隨機產(chǎn)生比目標(biāo)寬度窄的部分。這樣，在加工需要精密電流控制的產(chǎn)品時，再現(xiàn)性低，精度不可靠。江西光刻工藝