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江苏宿迁光刻加工的原理及其工艺流程都有哪些呢

2013年12月17日 07:15:00 发布

光刻(pho tol ithography)也称照相平版印刷(术),它源于微电子的集成电路制造,是在微 机械制造领域应用较早并仍被广泛采用且不断发展的一类微细加工方法。光刻是加工制作半 导体结构或器件和集成电路微图形结构的关键工艺技术,其原理与印刷技术中的照相制版相 似:在硅等基体材料上涂覆光致抗蚀剂(或称为光刻胶),然后利用极限分辨率极高的能量束来 通过掩膜对光致抗蚀剂层进行曝光(或称光刻)。
光刻加工的原理及其工艺流程
光刻(pho tol ithography)也称照相平版印刷(术),它源于微电子的集成电路制造,是在微 机械制造领域应用较早并仍被广泛采用且不断发展的一类微细加工方法。光刻是加工制作半 导体结构或器件和集成电路微图形结构的关键工艺技术,其原理与印刷技术中的照相制版相 似:在硅等基体材料上涂覆光致抗蚀剂(或称为光刻胶),然后利用极限分辨率极高的能量束来 通过掩膜对光致抗蚀剂层进行曝光(或称光刻)。经显影后,在抗蚀剂层上获得了与掩膜图形 相同的极微细的几何图形,再利用刻蚀等方法,在工件材料上制造出微型结构。
1958年左右光刻术在半导体器件制造中得到成功应用,研制成平面型晶体管,从而推动了集成电路的发明和飞速度展。数十年以来,集成技术不断微小型化,其中光刻技术发挥了重 要的作用。发展到现在,图形线条的宽度缩小了约3个数量级,目前巳可实现小于100 nm线 宽的加工;集成度提高了约6个数量级,已经制成包含百万个甚至千万个器件的集成电路光刻加工基本流程
①原图制作按照产品图纸的技术要求,采用CAD等技术对加工图案进行图形设计,并 按工艺要求生成图形加工NC文件。
②光刻制母版通过数控绘图机,利用激光光源按NC程序直接对照相底片曝光制作原 图。为提高制版精度,常以单色绿光U=546 nm)作透射光源对原图进行缩版,制成母版。
③预处理基底(多为硅片)或被加工材料表面,通过脱脂、抛光、酸洗、水洗的方法使被加 工表面得以净化,使其干燥,以利于光刻胶与硅片表面有良好的粘着力。
④涂覆光刻胶层在待光刻的硅片表面均匀涂上一层黏附性好、厚度适当的光刻胶。
⑤前烘使光刻胶膜干燥,以增加胶膜与硅片表面的黏附性和胶膜的耐磨性,同时使曝 光时能进行充分的光化学反应。
⑥曝光在涂好光刻胶的硅片表面覆盖掩膜版,或将掩膜置于光源与光刻胶之间,利用 紫外光等透过掩膜对光刻胶进行选择性照射。在受到光照的地方,光刻胶发生光化学反应,从 而改变了感光部分的胶的性质。曝光时准确的定位和严格控制曝光强度与时间是其关键。
⑦显影及检查显影的目的在于使曝过光的硅片表面的光刻胶膜呈现与掩膜相同(正性 光刻胶)、或相反(负性光刻胶)的图形。为保证质量,显影后的硅片要进行严格检查。
⑧坚膜使胶膜与硅片之间紧密黏附,防止胶层脱落.并增强胶膜本身的抗蚀能力。
⑨腐蚀以坚膜后的光刻胶作为掩蔽层,对衬底进行干法或湿法腐蚀,得到期望的图形。
⑩去胶用干法或湿法去除光刻胶膜。



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