感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕加工

第三代為掃描投影式光刻機(jī)。中間掩模版上的版圖通過(guò)光學(xué)透鏡成像在基片表面，有效地提高了成像質(zhì)量，投影光學(xué)透鏡可以是1∶1，但大多數(shù)采用精密縮小分步重復(fù)曝光的方式（如1∶10，1∶5，1∶4）。IC版圖面積受限于光源面積和光學(xué)透鏡成像面積。光學(xué)曝光分辨率增強(qiáng)等光刻技術(shù)的突破，把光刻技術(shù)推進(jìn)到深亞微米及百納米級(jí)。第四代為步進(jìn)式掃描投影光刻機(jī)。以掃描的方式實(shí)現(xiàn)曝光，采用193nm的KrF準(zhǔn)分子激光光源，分步重復(fù)曝光，將芯片的工藝節(jié)點(diǎn)提升一個(gè)臺(tái)階。實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，將工藝推進(jìn)至180~130nm。隨著浸入式等光刻技術(shù)的發(fā)展，光刻推進(jìn)至幾十納米級(jí)。第五代為EUV光刻機(jī)。采用波長(zhǎng)為13.5nm的激光等離子體光源作為光刻曝光光源。即使其波長(zhǎng)是193nm的1/14，幾乎逼近物理學(xué)、材料學(xué)以及精密制造的極限。濕法刻蝕是集成電路制造工藝采用的技術(shù)之一。感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕加工

光刻機(jī)被稱作“現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花”，生產(chǎn)制造全過(guò)程極為繁雜，一臺(tái)光刻機(jī)的零配件就達(dá)到10萬(wàn)個(gè)。ASML光刻機(jī)也不是荷蘭以一國(guó)之力造出的，ASML公司的光刻機(jī)采用了美國(guó)光源設(shè)備及技術(shù)工藝，也選用了德國(guó)卡爾蔡司的光學(xué)鏡頭先進(jìn)設(shè)備，絕大多數(shù)零部件都需用從海外進(jìn)口，匯聚了全世界科技強(qiáng)國(guó)的科技，才可以制作出一臺(tái)光刻機(jī)。上海微電子占有著中國(guó)80%之上的市場(chǎng)占有率，現(xiàn)階段中國(guó)銷售市場(chǎng)上絕大多數(shù)智能機(jī)都采用了上海微電子的現(xiàn)代化封裝光刻機(jī)技術(shù)，而先前這種光刻機(jī)都在進(jìn)口?，F(xiàn)階段，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)的困難關(guān)鍵在于沒法生產(chǎn)制造高精密的零配件，ASML的零配件來(lái)源于美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，而現(xiàn)階段在我國(guó)還無(wú)法掌握這種技術(shù)，也很難買到?，F(xiàn)階段，上海微電子能夠生產(chǎn)加工90nm的光刻機(jī)，而ASML能夠生產(chǎn)制造7nm乃至5nm的EUV光刻機(jī)，相差還是非常大。感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕加工底部對(duì)準(zhǔn)（ BSA）技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)“ 雙面對(duì)準(zhǔn)，單面曝光”。

高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)電子束直寫或激光直寫制作，這類光刻技術(shù)，像“寫字”一樣，通過(guò)控制聚焦電子束（光束）移動(dòng)書寫圖案進(jìn)行曝光，具有比較高的曝光精度，但這兩種方法制作效率極低，尤其在大面積制作方面捉襟見肘，目前直寫光刻技術(shù)適用于小面積的微納結(jié)構(gòu)制作。近年來(lái)，三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來(lái)越大，如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺(tái)階微光學(xué)元件等。據(jù)悉，某公司新上市的手機(jī)產(chǎn)品中人臉識(shí)別模塊就采用了多臺(tái)階微光學(xué)元件，以及當(dāng)下如火如荼的無(wú)人駕駛技術(shù)中激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)也用到了復(fù)雜的微光學(xué)元件。這類精密的微納結(jié)構(gòu)光學(xué)元件需采用灰度光刻技術(shù)進(jìn)行制作。直寫技術(shù)，通過(guò)在光束移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)良好的灰度光刻能力。

光刻是集成電路和半導(dǎo)體器件制造工藝中的關(guān)鍵性技術(shù)，其工藝質(zhì)量直接影響器件成品率、可靠性、器件性能以及使用壽命等參數(shù)指標(biāo)的穩(wěn)定和提高，就目前光刻工藝而言，工藝設(shè)備的穩(wěn)定性、工藝材料以及人工參與的影響等都會(huì)對(duì)后續(xù)器件成品率及可靠性產(chǎn)生影響。利用光刻機(jī)發(fā)出的光通過(guò)具有圖形的光罩對(duì)涂有光刻膠的薄片曝光，光刻膠見光后會(huì)發(fā)生性質(zhì)變化，從而使光罩上得圖形復(fù)印到薄片上，從而使薄片具有電子線路圖的作用。這就是光刻的作用，類似照相機(jī)照相。照相機(jī)拍攝的照片是印在底片上，而光刻刻的不是照片，而是電路圖和其他電子元件。簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)，光刻機(jī)就是放大的單反，光刻機(jī)就是將光罩上的設(shè)計(jì)好集成電路圖形通過(guò)光線的曝光印到光感材料上，形成圖形。光掩膜版的制作則是通過(guò)無(wú)掩膜光刻技術(shù)得到。

SU-8光刻膠在近紫外光(365nm-400nm)范圍內(nèi)光吸收度很低，且整個(gè)光刻膠層所獲得的曝光量均勻一致，可得到具有垂直側(cè)壁和高深寬比的厚膜圖形；它還具有良好的力學(xué)性能、抗化學(xué)腐蝕性和熱穩(wěn)定性;在受到紫外輻射后發(fā)生交聯(lián)，是一種化學(xué)擴(kuò)大負(fù)性膠，可以形成臺(tái)階等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖形;在電鍍時(shí)可以直接作為絕緣體使用。SU-具有分子量低、溶解度好、透明度高、可形成光滑膜層、玻璃化溫度（Tg）低、粘度可降低、單次旋涂可得超厚膜層（650μm）、涂層厚度均勻、高寬比大（10:1）、耐化學(xué)性優(yōu)異、生物相容性好（微流控芯片）的特點(diǎn)。SU-8光刻膠具有許多優(yōu)異的性能，可以制造數(shù)百Lm甚至1000Lm厚、深寬比可達(dá)50的MEMS微結(jié)構(gòu)，在一定程度上代替了LIGA技術(shù),而成本降低，成為近年來(lái)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但眾所周知,SU-8對(duì)工藝參數(shù)的改變非常敏感，且固化厚的光刻膠難以徹底的消除。這些工藝參數(shù)包括襯底類型、基片預(yù)處理、前烘溫度和時(shí)間、曝光時(shí)間、中烘溫度和時(shí)間、顯影方式和時(shí)間等。光刻技術(shù)革新正帶領(lǐng)著集成電路產(chǎn)業(yè)的變革。感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕加工

光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提升光刻精度的關(guān)鍵。感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕加工

基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過(guò)程：掩模（mask）制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移（涂膠、曝光、顯影）、薄膜沉積、刻蝕、外延生長(zhǎng)、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜（抗蝕膠），曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在（抗蝕膠）薄膜上，光（光子）的曝光過(guò)程是通過(guò)光化學(xué)作用使抗蝕膠發(fā)生光化學(xué)作用，形成微細(xì)圖形的潛像，再通過(guò)顯影過(guò)程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細(xì)圖形的窗口，后續(xù)基于抗蝕膠圖案進(jìn)行鍍膜、刻蝕等可進(jìn)一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕加工