光刻加工的特点(光刻技术的优点)

2022-12-10 8:49:39 基金 xialuotejs

光刻机到底难在哪里 它有什么特点

1、难在它的制造精度,为了便于形象地解释,光刻机制造芯片的过程就相当于“冲洗照片”。设计好的集成电路的电路图相当于照片的“拍摄的内容”,晶圆就相当于“相纸”,光刻机的其它机构就相当于与照相机的“镜头机构”。

2、不同的是洗照片是将照片放大呈现到相纸上,制造芯片是将设计的集成电路微缩到晶圆上拇指大小的区域内,而且电路的投影精度达到了纳米量级。

3、光刻机的加工过程,光刻机技术发展已经发展到了紫外光阶段,我们就以紫外光为例说明。光刻机加工芯片的过程简单地讲就是,光源提供的紫外光照射到刻着电路设计图的掩模板上,紫外光透过掩模板后进入物镜,物镜将掩模板上的电路图大比例的缩小后,将电路投影到硅片上,这样硅片上就刻下设计好的电路图,这个过程中曝光台和测量台处于联动的状态。

激光加工的原理是什么?有何特点?

激光雕刻加工是激光系统最常用的应用。根据激光束与材料相互作用的机理,大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等;光化学反应加工是指激光束照射到物体,借助高密度激光高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。包括光化学沉积、立体光刻、激光雕刻刻蚀等。

激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小,可加工各种材料。用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。某些具有亚稳态能级的物质,在外来光子的激发下会吸收光能,使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目——粒子数反转,若有一束光照射,光子的能量等于这两个能相对应的差,这时就会产生受激辐射,输出大量的光能。

光刻加工的特点(光刻技术的优点) 第1张

光刻技术加工科普

光刻过程的典型步骤是匀胶,盖上掩模板,光刻,显影,制备微米级或纳米级的图形。

目前光刻图形化使用的掩模版常为均胶铬板,即在高洁净度、平整度的玻璃(苏打玻璃或石英玻璃)上镀铬金术,覆盖一层防反射物质(Anti-Reflective,AR),最后涂一层感光胶制备而成。

光刻胶也叫光阻聚合物,像胶水一样粘稠。和相机的底片感光一样,在受到照射后会发生变化,非化学放大型光刻胶分为正胶、负胶以及双型胶

光刻系统常分为接触式、透射投影式和反射投影式。

以负胶为例,在进行光刻时,被曝光的光刻会胶形成不溶于显影液的交联聚合物,未被曝光的部分会被显影液分解掉。

为波长,s为光学掩模和光刻胶的距离,Z为光刻胶厚度,NA为数值孔径,k为与实际相关的系数,在0.5~1.0间,一般为0.8

光源采用波长短的紫外光

光刻技术的原理是什么?

光刻工艺是利用类似照相制版的原理,在半导体晶片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。也就是使用可见光和紫外光线把电路图案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面,再经过蚀刻工艺去除无用部分,所剩就是电路本身了。光刻工艺的流程中有制版、硅片氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶等。

光刻是制作半导体器件和集成电路的关键工艺。自20世纪60年代以来,都是用带有图形的掩膜覆盖在被加工的半导体芯片表面,制作出半导体器件的不同工作区。随着集成电路所包含的器件越来越多,要求单个器件尺寸及其间隔越来越小,所以常以光刻所能分辨的最小线条宽度来标志集成电路的工艺水平。国际上较先进的集成电路生产线是1微米线,即光刻的分辨线宽为1微米。日本两家公司成功地应用加速器所产生的同步辐射X射线进行投影式光刻,制成了线宽为0.1微米的微细布线,使光刻技术达到新的水平。

为什么说光刻是集成电路制造最重要的工艺

光刻是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺(图4.7)。在此之后,晶圆表面会留下带有微

图形

结构的薄膜。被除去的部分可能形状是薄膜内的孔或是残留的岛状部分。

光刻工艺也被称为大家熟知的Photomasking, masking, photolithography, 或microlithography。在晶圆的制造过程中,晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成。这些部件是每次在一个掩膜层上生成的,并且结合生成薄膜及去除特定部分,通过光刻工艺过程,最终在晶圆上保留特征图形的部分。光刻生产的目标是根据电路设计的要求,生成尺寸精确的特征图形,并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件(parts)的关联正确。

光刻是所有四个基本工艺中最关键的。光刻确定了器件的关键尺寸。光刻过程中的错误可造成图形歪曲或套准不好,最终可转化为对器件的电特性产生影响。图形的错位也会导致类似的不良结果。光刻工艺中的另一个问题是缺陷。光刻是高科技版本的照相术,只不过是在难以置信的微小尺寸下完成。在制程中的污染物会造成缺陷。事实上由于光刻在晶圆生产过程中要完成5层至20层或更多,所以污染问题将会放大。