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MEMS之光刻技術(shù)

欄目:MEMS工藝分析


  近年來,我國集成電路行業(yè)迅速發(fā)展,在發(fā)展過程中受到了很多技術(shù)和知識版權(quán)的阻礙,從限制華為的芯片代工導(dǎo)致其手機(jī)市場占有率大幅下降、停止高性能的GPU供應(yīng)以及限制各種仿真軟件的版權(quán)并停止對中國授權(quán)等等,其中我們最常聽說的就是光刻機(jī)及光刻工藝,下面將為大家簡單介紹光刻過程,以便于理解。

  在介紹光刻之間,我們首先要了解以下幾個材料:

1)襯底:即組成成分為單晶硅的硅片。

2)掩膜板:以透明的石英或者玻璃為主體,表面濺射或蒸鍍一層不透光的鉻金屬,再根據(jù)設(shè)計的版圖將鉻腐蝕形成對應(yīng)的透光區(qū),其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 

1.掩膜板頂視圖(左)和掩膜版立體圖(右)

3)光刻膠:又稱光致抗蝕劑,是指通過紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。分為正膠和負(fù)膠,正膠受到光照的部分化學(xué)性質(zhì)改變,能夠被堿性顯影液溶解,即受到光照部分形成孔洞;負(fù)膠與正膠相反,受到照射的部分不容易被顯影液溶解,即受到光照的部分被留下。

4)顯影:在正性光刻膠的曝光區(qū)和負(fù)性光刻膠的非曝光區(qū)的光刻膠在顯影液中溶解,在光刻膠上形成三維圖形的一種光刻技術(shù)。其中,顯影液是溶解由曝光造成的光刻膠的可溶解區(qū)域的一種化學(xué)溶劑。

  了解了光刻材料后,可以根據(jù)下述圖例進(jìn)行深入理解:

1、采用光刻膠的正膠,其光刻過程如圖2所示:首先,在硅片上旋涂光刻膠(正膠)并對其進(jìn)行軟烘提高附著力,然后,進(jìn)行光刻機(jī)、掩膜版以及襯底的對準(zhǔn)以便能夠?qū)⒀谀ぐ嫔系膱D形精確地轉(zhuǎn)移到襯底上,再經(jīng)過曝光后,受到紫外光照射的部分易被顯影液溶解去除,最后,經(jīng)過顯影后留下未被照射的部分。

2. 采用正膠光刻基本流程

2、采用光刻膠的負(fù)膠,其光刻過程如圖3所示:負(fù)膠的光刻流程相同,只不過由于負(fù)膠的特性,其受到光照的位置不易被顯影液所溶解,故在經(jīng)過曝光、顯影后留下部分是受到光照的部分。

3. 采用負(fù)膠光刻基本流程

以上是對光刻過程簡單的闡述,以方便理解。實際的光刻過程要復(fù)雜的多,例如,掩膜版與光刻機(jī)、襯底的距離、光刻膠的相關(guān)參數(shù)、顯影液的溶解去除效果等等,都會對最終制備的產(chǎn)品產(chǎn)生關(guān)鍵的影響。芯云納米一直致力于對制備工藝的控制、優(yōu)化、創(chuàng)新,以制備優(yōu)良的器件,滿足客戶需要。