光刻膠的分類與效果實(shí)用教案

1、1. 圖相轉(zhuǎn)移(zhuny)技術(shù)（光刻）的基本知識：第1頁/共20頁第一頁，共21頁。 光源: 汞燈：e線546nm h線406nm g線436nm i線365nm UV248nm EB埃量級 最小特征尺寸：LK1 NA （波長），NA（透鏡的數(shù)值孔徑） K1 與工藝參數(shù)有關(guān)(yugun)(一般取0.75) *要注意光刻膠所要求的 光源波長;短波長適用于 小尺寸.第2頁/共20頁第二頁，共21頁。 NA（數(shù)值孔徑）： 對于一個理想的鏡頭系統(tǒng)，圖像(t xin)的質(zhì)量僅僅受到由于NA的大小有限而造成衍射光不能通過鏡頭。 透鏡收集衍射光并把這些衍射光會聚到一點(diǎn)成像的能力用數(shù)值孔徑來表示。 NA （

2、n）透鏡的半徑透鏡的焦長 顯然, NA越大,越短，越可以得到(d do)更小的特征尺寸。 第3頁/共20頁第三頁，共21頁。 分辨率界限內(nèi)的圖象(t xin)傳遞入射到掩膜版上的紫外線掩膜版版上圖形(txng)光學(xué)系統(tǒng)理想(lxing)傳遞實(shí)際傳遞晶片位置(任意單位)入射光強(qiáng)度圖形轉(zhuǎn)移過程第4頁/共20頁第四頁，共21頁。消衍射光學(xué)系統(tǒng):衍射可引起(ynq)轉(zhuǎn)移尺寸的變化*要選擇好合適(hsh)的光照時間第5頁/共20頁第五頁，共21頁。溶劑溶劑(rngj)(rngj)光刻膠光刻膠染劑染劑附加附加(fji)(fji)劑劑光敏劑樹脂樹脂(sh(shzh)zh)光刻膠的成分：第6頁/共20頁第六頁

3、，共21頁。 光刻膠與掩膜版 負(fù)性膠第7頁/共20頁第七頁，共21頁。 正性膠 第8頁/共20頁第八頁，共21頁。反轉(zhuǎn)膠: 通過(tnggu)兩次光照,用負(fù)膠版得到正膠版的圖形,解決正膠版難對版的問題,但價格太貴.第9頁/共20頁第九頁，共21頁。勻膠: 勻膠機(jī)Spinner;要控制涂膠量, 實(shí)際上轉(zhuǎn)數(shù)一定(ydng)滴膠量不同膠厚不同。邊沿偏厚。第10頁/共20頁第十頁，共21頁。外力外力(wil)(wil)光刻膠光刻膠晶片晶片溶劑溶劑(rngj(rngj)蒸發(fā)蒸發(fā)光刻膠旋轉(zhuǎn)(xunzhun)i加熱底盤加熱底盤最終厚度最終厚度蒸發(fā)后的蒸發(fā)后的溶劑溶劑保留的固態(tài)物（固含量或留膜率）保留的固態(tài)物

4、（固含量或留膜率）烘膠 : Hot plate溫度梯度不同-烘箱 （影響膠的狀態(tài)） 第11頁/共20頁第十一頁，共21頁。第12頁/共20頁第十二頁，共21頁。光刻設(shè)備(shbi)簡介n勻膠機(jī) spinnern熱板或烘箱(hngxing) Hot Plate or Ovenn光刻機(jī) Alignern去膠機(jī) Plasma Asher and stripper第13頁/共20頁第十三頁，共21頁。勻膠機(jī)Spinner和Hot plate儀器名稱：勻膠機(jī)制 造 廠：德國Karl Suss型號規(guī)格：Delta80T2主要技術(shù)指標(biāo)： Gyrset 5”, max. 4,000rpm Gyrset 3”,

5、max. 5,000rpm 應(yīng)用范圍：勻膠(可帶去膠邊裝置及自動(zdng)顯影機(jī))使用步驟：放片取片吸片N2吹凈旋轉(zhuǎn)(xunzhun)擦凈片臺控制面板勻膠機(jī)蓋板(i bn)HP蓋板勻膠第14頁/共20頁第十四頁，共21頁。德國Karl Suss Karl Suss 公司MA6/BA6MA6/BA6雙面對準(zhǔn)光刻機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：基片雙面對準(zhǔn)( (包括鍵合預(yù)對準(zhǔn)) )；基片尺寸：1010mm2F100mm1010mm2F100mm；光源波長：435nm435nm和365nm365nm；套刻精度：1um1um；光源均勻性：5%5%四種曝光(bo gung)(bo gung)方式( (軟接觸、硬接觸、

6、低真空，真空) )顯微鏡目鏡(mjng)顯微鏡物鏡(wjng)版架承片臺監(jiān)視器控制面板對位左右調(diào)整對位角度調(diào)整光刻機(jī)設(shè)備：第15頁/共20頁第十五頁，共21頁。 微波(wib)Plasma去膠機(jī) （Asher and Stripper）儀器名稱：去膠機(jī)制 造 廠：PVA TePla AG 型號規(guī)格：Model 300 Plasma System 主要(zhyo)技術(shù)指標(biāo)：2.45GHz0-1000Watt2-4 separate gas channelprocess pressure：0.2-2mbar應(yīng)用范圍：photo resist strippingsurface cleaning目的：

7、掃膠，去膠，處理表面.碳?xì)浠衔?PR)可以在氧等離子體中被腐蝕,原因是等離子體中產(chǎn)生原子(yunz)氧,化學(xué)性質(zhì)極為活潑,與H,C反應(yīng)生成易揮發(fā)性產(chǎn)物如,H2O,CO,CO2等,此過程叫作灰化.去光刻膠底膜后，若下層有待腐蝕材料如氧化硅,可以提高腐蝕的均勻性，提高基片與待蒸發(fā)金屬的粘附性.13.56MHz射頻放電的電勢是幾百電子伏,2.45GHz的微波放電的電勢只有幾十電子伏,而且原子和官能團(tuán)受激活的濃度大大提高.因此,對晶片的損傷小,除膠效果強(qiáng).第16頁/共20頁第十六頁，共21頁。前處理(chl)預(yù)烘100C10min堅(jiān)膜100C10min顯影(xin yng)40sec對準(zhǔn)(du zh

8、n)曝光8sec前烘100C 5min勻膠4000rps 膠厚1.4um（以AZ6130為例）膠厚大約2um，顯影時間1min視為較好的曝光顯影時間的配合光刻工藝的基本步驟（如同洗印相片）：第17頁/共20頁第十七頁，共21頁。maskresistpositive slope(a) exposure(b) development正性膠正性膠負(fù)性膠負(fù)性膠 （ L 300 ,SU8 ） maskresistundercut(a) exposure(b) development (AZ6130，S9912, AZ4620 )實(shí)例(shl)：第18頁/共20頁第十八頁，共21頁。反轉(zhuǎn)膠 （AZ5214 ,AZ5200） 特點(diǎn)：負(fù)膠掩膜版、兩次曝光、 最終(zu zhn)得到使用正膠時得到的圖形maskresistcross-linkedundercutundercut(a) exposure(b) reversal bake(c) flood-exposure(d) development第19頁/共20頁第十九頁，共21頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第20頁/共20頁第二十頁，共21頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)1. 圖相轉(zhuǎn)移技術(shù)（光刻）的基本知識：。（波長），NA（透鏡的數(shù)值孔徑）。透鏡收集衍射光并把這些衍射光會聚到一點(diǎn)成像的能力用數(shù)值孔徑來表示。消衍射光學(xué)系統(tǒng):