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)擴大負性膠,可以形成臺階等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖形;在電鍍時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。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,成為近年來研究的一個熱點。但眾所周知,SU-8對工藝參數(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、前烘溫度和時間、曝光時間、中烘溫度和時間、顯影方式和時間等。實時監(jiān)控和反饋系統(tǒng)優(yōu)化了光刻工藝的穩(wěn)定性。光刻加工廠商
鋁(Aluminium)是一種銀白色輕金屬,密度為2.70g/cm3。熔點660℃。易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,難溶于水。在常溫下能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁的濕法刻蝕溶液主要是磷酸、硝酸、醋酸以及水的混合溶液,其中,磷酸為主腐蝕液,硝酸為氧化劑、催化劑,醋酸作緩沖劑、活性劑,改善表面壓力;腐蝕液溫度越高,腐蝕速率越快。光刻工藝使用的光源為紫外全譜,之后慢慢發(fā)展到使用G線和I線紫外光作為光源。在G線和I線光刻工藝中,光刻膠的基體材料主要為酚醛樹脂,其由對甲酚、間甲酚與甲醛縮合得到,采用的感光化合物為重氮萘醌化合物。其曝光顯影機理主要為:(1)在未曝光區(qū),重氮萘醌與光刻膠基體酚醛樹脂會形成分子間氫鍵、靜電相互作用等,從而起到抑制溶解的作用;(2)在曝光區(qū),重氮萘醌在光照條件下分解生成羧酸,進而易與堿性的TMAH顯影液發(fā)反應(yīng),起到促進光刻膠溶解的作用。TMAH溶液相較于氫氧化鉀水溶液等堿性溶液,其不含金屬離子,在先進制程中可以減小因金屬離子帶來的缺陷問題。河南材料刻蝕價錢光刻步驟中的曝光時間需精確到納秒級。
光刻過程中圖形的精度控制是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的重要課題。通過優(yōu)化光源穩(wěn)定性與波長選擇、掩模設(shè)計與制造、光刻膠性能與優(yōu)化、曝光控制與優(yōu)化、對準與校準技術(shù)以及環(huán)境控制與優(yōu)化等多個方面,可以實現(xiàn)對光刻圖形精度的精確控制。隨著科技的不斷發(fā)展,光刻技術(shù)將不斷突破和創(chuàng)新,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展注入新的活力。同時,我們也期待光刻技術(shù)在未來能夠不斷突破物理極限,實現(xiàn)更高的分辨率和更小的特征尺寸,為人類社會帶來更加先進、高效的電子產(chǎn)品。
高精度的微細結(jié)構(gòu)可以通過電子束直寫或激光直寫制作,這類光刻技術(shù),像“寫字”一樣,通過控制聚焦電子束(光束)移動書寫圖案進行曝光,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,三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來越大,如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺階微光學(xué)元件等。據(jù)悉,某公司新上市的手機產(chǎn)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學(xué)元件,以及當下如火如荼的無人駕駛技術(shù)中激光雷達光學(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)進行制作。直寫技術(shù),通過在光束移動過程中進行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)良好的灰度光刻能力。新型光刻技術(shù)正探索使用量子效應(yīng)進行圖案化。
生物芯片,作為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要工具,其制造過程同樣離不開光刻技術(shù)的支持。生物芯片是一種集成了大量生物分子識別元件的微型芯片,可以用于基因測序、蛋白質(zhì)分析、藥物篩選等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。光刻技術(shù)以其高精度和微納加工能力,成為制造生物芯片的理想選擇。在生物芯片制造過程中,光刻技術(shù)被用于在芯片表面精確刻寫微流體通道、生物分子捕獲區(qū)域等結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)可以精確控制生物樣本的流動和反應(yīng),提高生物分子識別的準確性和靈敏度。同時,光刻技術(shù)還可以用于制造生物傳感器,通過精確控制傳感元件的形貌和尺寸,實現(xiàn)對生物分子的高靈敏度檢測。光掩膜版的制作則是通過無掩膜光刻技術(shù)得到。MEMS材料刻蝕服務(wù)
通過優(yōu)化刻蝕氣體比例、刻蝕功率等參數(shù),可實現(xiàn)高垂直度氮化硅刻蝕。光刻加工廠商
基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過程: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、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)的曝光過程是通過光化學(xué)作用使抗蝕膠發(fā)生光化學(xué)作用,形成微細圖形的潛像,再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細圖形的窗口,后續(xù)基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。光刻加工廠商