光刻设备及工艺

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OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备介绍

OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备介绍

OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备介绍光刻工艺是OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)生产线中关键的设备及工艺之一。

光刻技术是一种重要的微影制造技术,广泛应用于半导体、光电子、平板显示等领域。

本文将介绍OLED生产线设备中的光刻工艺及其关键设备。

光刻工艺在OLED生产线中的作用非常重要。

它用于将电子器件图案化到基板上,即在基板上形成所需的电子器件结构。

光刻工艺主要包括光源、掩膜、光刻胶、显影、刻蚀和清洗等步骤。

其中,掩膜是光刻工艺中的核心部分,它由根据设计需求制作成的透明玻璃或石英片,上面有所需的具体器件图形。

在光刻工艺中,关键设备主要包括光刻机、曝光机、开发机和显影机等。

光刻机是光刻工艺中的核心设备,它用于对掩膜和基板进行对位和曝光。

曝光机则是光刻机的一个组成部分,它用于将掩膜上的图案投射到基板上。

开发机是用来去除未曝光部分光刻胶的设备,显影机则是用来去除曝光后的光刻胶的设备。

光刻工艺中的关键设备还包括光源和光刻胶。

光源是提供光刻工艺所需的光的设备,目前常用的光源有汞灯和氙灯。

光刻胶是用来将电子器件的图形转移到基板上的关键材料,它是一种光敏性的聚合物材料,可以在曝光后发生物理和化学的变化。

在光刻工艺中,光刻胶的特性和性能对制程影响很大。

具备良好的分辨率、较高的耐溶剂性和优异的显影性能是优良的光刻胶的重要特点。

因此,选择适合的光刻胶对于OLED生产线中的光刻工艺至关重要。

光刻工艺中还有一些特殊的设备需求,例如掩膜对位设备和控制系统。

掩膜对位设备用于实现掩膜与基板之间的精确对位,确保所需图案的准确显影。

控制系统则用于调节和控制光源、曝光机和开发机等设备的操作。

这些设备和系统的稳定性和精确性对于光刻工艺的成功实施起着至关重要的作用。

除了关键设备和工艺,光刻工艺中还有一些常见的问题需要注意。

例如,光刻工艺中的曝光和显影过程中可能会出现边角效应,即图案在边缘出现拉伸或压缩的现象。

光刻的工作原理

光刻的工作原理

光刻的工作原理光刻技术是一种用于制造集成电路的重要工艺,其工作原理是利用光的作用将图案投射到硅片上,形成微小的电路结构。

本文将从光刻的原理、设备和应用等方面进行详细介绍。

一、光刻的原理光刻技术是利用光的干涉、衍射和透射等特性实现的。

首先,需要将待制作的电路图案转化为光学遮罩,通常使用光刻胶涂覆在硅片上,然后通过光刻机将光学遮罩上的图案投射到光刻胶上。

光刻胶在光的照射下会发生化学反应,形成光刻胶图案。

接下来,通过将光刻胶暴露在特定的化学溶液中,去除未曝光的光刻胶,得到所需的光刻胶图案。

最后,通过将硅片进行化学腐蚀或沉积等工艺步骤,形成微小的电路结构。

二、光刻的设备光刻机是光刻技术中最关键的设备之一。

光刻机主要由光源、光学系统、对准系统和运动控制系统等部分组成。

光源是产生紫外光的装置,通常使用汞灯或氙灯等。

光学系统由透镜、反射镜和光刻胶图案的投射系统等组成,用于将光学遮罩上的图案投射到光刻胶上。

对准系统是用于确保光刻胶图案和硅片之间的对准精度,通常采用显微镜和自动对准算法等。

运动控制系统是用于控制硅片在光刻机中的移动和旋转等。

三、光刻的应用光刻技术在集成电路制造中有着广泛的应用。

首先,光刻技术是制造集成电路中最关键的工艺之一,可以实现微米甚至纳米级别的电路结构。

其次,光刻技术还可以制作光学元件,如光纤、激光器等。

此外,光刻技术还被应用于平面显示器、传感器、光学存储器等领域。

四、光刻技术的发展趋势随着集成电路制造工艺的不断发展,光刻技术也在不断进步和改进。

首先,光刻机的分辨率越来越高,可以实现更小尺寸的电路结构。

其次,光刻胶的性能也在不断提高,可以实现更高的对比度和较低的残留污染。

此外,光刻技术还在朝着多层光刻、次波长光刻和非接触式光刻等方向发展。

光刻技术是一种利用光的特性制造微小电路结构的重要工艺。

光刻技术的原理是利用光的干涉、衍射和透射等特性实现的,通过光刻机将光学遮罩上的图案投射到光刻胶上,最终形成所需的电路结构。

光刻工艺介绍

光刻工艺介绍

光刻工艺介绍一、定义与简介光刻是所有四个基本工艺中最关键的,也就是被称为大家熟知的photo,lithography,photomasking, masking, 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,这些部件是预先做在一块或者数块光罩上,并且结合生成薄膜,通过光刻工艺过程,去除特定部分,最终在晶圆上保留特征图形的部分。

光刻其实就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,现在先进的硅12英寸生产线已经做到22nm,我们这条线的目标6英寸砷化镓片上做到0.11um。

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的关联正确。

二、光刻工艺流程介绍光刻与照相类似,其工艺流程也类似:实际上,普通光刻工艺流程包括下面的流程:1)Substrate Pretreatment 即预处理,目的是改变晶圆表面的性质,使其能和光刻胶(PR)粘连牢固。

主要方法就是涂HMDS,在密闭腔体内晶圆下面加热到120℃,上面用喷入氮气加压的雾状HMDS,使得HMDS和晶圆表面的-OH健发生反应已除去水汽和亲水健结构,反应充分后在23℃冷板上降温。

该方法效果远比传统的热板加热除湿好。

2)Spin coat即旋转涂光刻胶,用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性。

光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂,感光剂在光照下会迅速反应。

一般设备的稳定工作最高转速不超过4000rpm,而最好的工作转速在2000~3000rpm。

3)Soft Bake(Pre-bake)即软烘,目的是除去光刻胶中溶剂。

一般是在90℃的热板中完成。

4)Exposure即曝光,这也是光刻工艺中最为重要的一步,就是用紫外线把光罩上的图形成像到晶圆表面,从而把光罩上面的图形转移到晶圆表面上的光刻胶中。

光刻机是怎么制造出来的,有那些流程

光刻机是怎么制造出来的,有那些流程

文章目录一、光刻技术的原理二、光刻技术的生产流程三、光刻技术的生产规定四、光刻技术的发展方向光刻技术是芯片制造工艺生产制造中至关重要的设备之一,这是用于制作细小构造的关键所在工具之一。

想必大家都知道,芯片制造工艺中最小生产制造单位为晶体三极管,而生产制造晶体三极管必须十分细致的加工工艺。

在其中,光刻工艺是非常重要的。

能创造出光刻技术的公司,通常是在半导体设备行业里有着十分重要的位置。

今天我们就来详细介绍一下光刻技术是如何创造出来的。

一、光刻技术的原理在设计半导体元器件时,必须对单晶硅片开展一系列的加工工艺,在其中相当重要的便是光刻工艺。

光刻工艺实际上是把光根据掩膜照射单晶硅片表面,然后通过化学变化等方式来制作细小构造。

光刻技术的原理就是通过它内部光学元件,将激光器或是紫外线等辐射能量转化成电子能量,并且对它开展二次加工,使其达到制做细小构造的规定。

从总体上,光刻技术的原理主要包含以下几方面:1.灯源系统软件:灯源操作系统是光刻技术的关键部件之一,主要运用于造成灯源动能。

常见的灯源包含紫外线、激光器等。

2.掩膜系统软件:掩膜系统是指光刻技术内部光学元件,主要运用于将光转化成电子信号,并且对它开展二次加工,使其达到细小构造的规定。

其主要包括掩膜台、掩模版、曝出装置等。

3.智能辅助系统:智能辅助系统包含塑料薄膜匀称度自动控制系统、超滤装置、光学显微镜装置等,主要运用于确保光刻技术流程的顺利进行和造成高质量细小构造。

二、光刻技术的生产流程光刻技术的生产流程主要包含好多个阶段,各自为设计、生产制造、拼装调节和检测等。

下面我们就来逐一详细介绍。

1.设计环节在设计环节,必须根据客户的明确光刻技术的重要技术参数和程序模块。

例如,必须根据用户的必须明确光刻技术的画面类型、光源种类、掩膜系统种类等。

除此之外,在设计环节还要依据设计要点制订有关的生产标准和技术手册。

2.生产制造环节在生产环节,应该根据设计要点生产制造每个零部件。

光刻胶制造工艺及生产设备

光刻胶制造工艺及生产设备

光刻胶制造工艺及生产设备《光刻胶制造工艺及生产设备》光刻胶是一种在集成电路制造及光学器件制造中广泛使用的关键材料。

它的主要功能是在半导体材料表面形成一层保护膜,用于传递光刻图案并定位,从而实现微细结构的制造。

在整个光刻胶制造过程中,工艺和设备起到了至关重要的作用。

光刻胶的制造工艺可以分为两个主要步骤:涂布和固化。

在涂布步骤中,液态的光刻胶通过一系列的工艺步骤被均匀地涂布在基板上。

这些工艺步骤包括流平、旋涂、烘干和除尘等。

通过这些步骤,可以确保光刻胶在基板表面形成完整且均匀的薄膜。

固化步骤是将涂布在基板上的光刻胶通过紫外光进行固化,从而使得光刻胶形成坚固的保护膜。

在这个步骤中,紫外光源的选择和参数的调整非常重要,以确保光刻胶的固化质量和速度。

为了实现高质量的光刻胶制造,需要使用相应的设备。

光刻胶制造设备主要包括光刻胶涂布机、烘干机和紫外光固化机。

光刻胶涂布机通过旋涂技术将光刻胶均匀地涂布在基板上。

烘干机用于去除涂布过程中产生的溶剂和水分,从而促进光刻胶的固化。

紫外光固化机则是通过提供恰当的紫外光源,将涂布在基板上的光刻胶进行固化。

除了以上主要的制造工艺和设备,光刻胶制造还需要考虑其他因素,如原材料质量、环境控制和质量检测等。

在选择光刻胶原料时,需要考虑其光学特性、化学稳定性和可加工性等因素。

而在生产过程中,需要严格控制温度、相对湿度和洁净度等环境参数,以确保光刻胶的制造质量。

最后,在生产设备和工艺中,还需要进行质量检测和监控,以保证光刻胶的性能和一致性。

总结起来,光刻胶制造工艺及生产设备在半导体和光学器件制造中扮演着重要的角色。

通过合理的工艺步骤和优质的设备选择,可以实现高质量的光刻胶制造,并对微细结构的制造提供了可靠的保障。

光刻机的原理及光刻过程简介

光刻机的原理及光刻过程简介

光刻机的原理及光刻过程简介光刻机(Photolithography Machine)是一种用于半导体制造和微电子工艺中的关键设备,主要用于制造芯片、集成电路和其他微细结构的制作过程。

下面是光刻机的技术原理和实现光刻过程的简单介绍:1.掩膜制备:首先,需要准备一个称为掩膜(Photomask)的特殊玻璃板。

掩膜上绘制了要在芯片上形成的图案,类似于蓝图。

这些图案决定了芯片的电路布局和结构。

掩膜制备的一些关键要点和具体细节:1.设计和绘制掩膜图案:根据芯片的设计需求,使用计算机辅助设计(CAD)软件或其他工具绘制掩膜图案。

这些图案包括电路布局、晶体管、连接线等微细结构。

2.掩膜材料选择:选择适合的掩膜材料,通常是高纯度的二氧化硅(SiO2)或氧化物。

材料选择要考虑到其透光性、耐用性和成本等因素。

3.光刻胶涂覆:在掩膜材料的表面涂覆一层光刻胶。

光刻胶是一种感光性的聚合物材料,可以在光刻过程中发生化学或物理变化。

4.掩膜图案转移:使用光刻机将掩膜图案投射到光刻胶上。

光照射使得光刻胶在照射区域发生光化学反应或物理改变,形成图案。

5.显影和清洗:将光刻胶涂层浸入显影液中,显影液会溶解或去除未被光照射的光刻胶部分,留下期望的图案。

随后进行清洗,去除显影液残留。

6.检验和修复:对制备好的掩膜进行检验,确保图案的精度和质量。

如果发现缺陷或损坏,需要进行修复或重新制备掩膜。

掩膜制备的关键要点在于设计准确的图案、选择合适的掩膜材料、确保光刻胶涂覆的均匀性和控制光照射过程的精确性。

制备高质量的掩膜对于确保后续光刻过程的精确性和芯片制造的成功非常重要。

2.光源和光学系统:光刻机使用强光源(通常是紫外光)来照射掩膜上的图案。

光源会发出高能量的光线,并通过光学系统将光线聚焦成细小的光斑。

光源和光学系统的一些关键要点和具体细节:1.光源选择:光刻机通常使用紫外光(UV)作为光源,因为紫外光的波长比可见光短,能够提供更高的分辨率和精度。

看懂光刻机-光刻工艺流程详解

看懂光刻机-光刻工艺流程详解

看懂光刻机:光刻工艺流程详解半导体芯片生产主要分为IC 设计、IC 制造、IC 封测三大环节。

IC 设计主要根据芯片的设计目的进行逻辑设计和规则制定,并根据设计图制作掩模以供后续光刻步骤使用。

IC 制造实现芯片电路图从掩模上转移至硅片上,并实现预定的芯片功能,包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等步骤。

IC 封测完成对芯片的封装和性能、功能测试,是产品交付前的最后工序。

芯片制造核心工艺主要设备全景图光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤,耗时长、成本高。

半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上,这一过程通过光刻来实现,光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。

芯片在生产中需要进行20-30 次的光刻,耗时占到IC 生产环节的50%左右,占芯片生产成本的1/3。

光刻工艺流程详解光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶,再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过掩模照射在硅片表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应。

此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶,就实现了电路图从掩模到硅片的转移。

光刻完成后对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀,最后洗去剩余光刻胶,就实现了半导体器件在硅片表面的构建过程。

光刻分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺,区别在于两者使用的光刻胶的类型不同。

负性光刻使用的光刻胶在曝光后会因为交联而变得不可溶解,并会硬化,不会被溶剂洗掉,从而该部分硅片不会在后续流程中被腐蚀掉,负性光刻光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。

在硅片表面构建半导体器件的过程正性光刻与负性光刻相反,曝光部分的光刻胶会被破坏从而被溶剂洗掉,该部分的硅片没。

纳米压印光刻工艺及其制造设备 -回复

纳米压印光刻工艺及其制造设备 -回复

纳米压印光刻工艺及其制造设备-回复什么是纳米压印光刻工艺及其制造设备?纳米压印光刻工艺是一种利用模板对材料进行微/纳米结构制造的技术。

纳米压印光刻技术常用于制造纳米光电子学和纳米光学器件,并在纳米科学和纳米技术的研究领域得到了广泛的应用。

这种技术通过压印模板上的纳米图案,将模板上的图案转移到受体材料上,从而制造出具有纳米尺寸特征的结构。

纳米压印光刻技术通常需要以下制造设备:1. 压印设备:压印设备是纳米压印光刻工艺的核心设备,用于将压印模板与受体材料接触并施加压力。

压印设备通常分为手动和自动两种类型。

手动压印设备需要操作人员手动操作,而自动压印设备则可以通过计算机程序实现自动化操作。

2. 模板制造设备:压印模板是纳米压印光刻工艺的关键部分。

模板制造设备用于制造模板上的纳米结构。

常用的模板制造技术包括电子束曝光、离子束曝光和纳米压印等。

这些设备可以在高精度和高分辨率下制造出具有纳米尺寸特征的模板。

3. 清洗设备:清洗设备用于清洗模板和受体材料,以确保在压印过程中没有杂质和污染物。

清洗设备通常可以使用化学方法或物理方法进行清洗,例如超声波清洗和离子束清洗等。

4. 涂敷设备:涂敷设备用于在受体材料表面均匀涂覆压印材料,以便在压印过程中实现更好的结合。

常用的涂敷技术包括旋涂、喷涂和溅射等。

纳米压印光刻工艺的步骤包括以下几个方面:1. 模板制备:首先,制备具有所需纳米结构的压印模板。

这可以通过电子束曝光或离子束曝光等制造技术实现。

2. 受体材料涂敷:将受体材料在涂敷设备上均匀涂敷在基板上。

3. 模板对齐:将模板放置在压印设备上,并使用显微镜等设备进行模板对齐,以确保模板上的纳米结构与受体材料上的待制造结构对齐。

4. 压印过程:将受体材料与模板接触,并施加适当的压力。

这会导致模板上的纳米结构被转移到受体材料上,形成所需的纳米结构。

5. 清洗和处理:清洗压印后的样品,去除杂质和污染物,并进行可能的后续处理,例如光刻、薄膜沉积或电子束曝光等。

光刻设备知识点总结

光刻设备知识点总结

光刻设备知识点总结一、光刻设备的基本原理1.1 光刻的定义光刻是一种半导体加工技术,通过将光敏胶覆盖在晶圆表面并对其进行曝光、显影等处理,制作出所需的图案和结构,用于制造微电子器件。

1.2 光刻的工艺过程光刻工艺包括曝光、显影、清洗等步骤,其基本过程如下:1)准备晶圆:晶圆经过表面清洁、涂覆光刻胶等处理,使其表面平整、干净;2)曝光:将图形投射到光刻胶表面,形成所需的图案;3)显影:使用化学溶液将未曝光区域的光刻胶去除,露出需要加工的晶圆表面;4)清洗:对晶圆进行清洗,去除残留的光刻胶和化学溶液。

1.3 光刻设备的原理光刻设备包括曝光机、显影机、清洗机等,其中曝光机是核心设备。

其原理是利用光源照射图案到掩模板(或掩膜),再通过透镜、光学系统等对图案进行成像,最终投射到光刻胶表面,形成所需的图案。

二、光刻设备的分类2.1 按曝光源分根据曝光源的不同,光刻设备可以分为紫外光刻设备、深紫外光刻设备、电子束光刻设备等。

2.2 按成像方式分根据成像方式的不同,光刻设备可以分为接触式光刻设备、近距离光刻设备、间接式光刻设备等。

2.3 按功能分根据功能的不同,光刻设备可以分为步进式光刻设备、投影式光刻设备、直写式光刻设备等。

三、光刻设备的关键技术3.1 光源技术光源是光刻设备的核心部件,不同的光源可以对曝光效果产生重要影响。

目前主要的光刻光源包括氙灯、汞灯、氟化氩激光等。

3.2 透镜技术透镜是光刻设备中的关键光学元件,直接影响成像质量和分辨率。

目前主要的透镜技术包括非球面透镜、双凸透镜、折射率控制透镜等。

3.3 控制技术光刻设备的控制技术包括机械控制、光学控制、电子控制等。

其中,精密的机械控制和高性能的电子控制是光刻设备稳定运行的保障。

3.4 光刻胶技术光刻胶是光刻工艺的关键材料,其性能直接影响图案的成像效果。

目前主要的光刻胶技术包括双层光刻胶、抗辐射光刻胶、化学增强光刻胶等。

3.5 清洗技术清洗技术是光刻工艺中非常重要的一环,其目的是去除光刻胶和显影溶液残留,保证晶圆表面的洁净。

光刻工艺和设备

光刻工艺和设备
光刻技术是将掩膜版上的图形复制到晶圆上的过程,涉及多个核心工艺流程。首先进行表面处理,提高光刻胶与衬底间的粘附力。接着进行涂胶,通过滴胶和旋转甩掉多余胶液,形成均匀的光刻胶膜。前烘步骤则蒸发掉胶中的溶剂,固化胶膜。对准和曝光是光刻的关键步骤,使用接触式或接近式光刻机进行高精度对准和曝光。显影后,通过图形检查确保复制精度。程中可能遇到表面气泡、放射状条纹、中心漩涡图案等问题,提供了相应的故障排查和解决方案。通过这些技术细节和解决方案,可以确保光刻过程的高效率和高精度。

光刻工艺及设备

光刻工艺及设备

前烘可在热板或烘箱中进行。每一种胶都有其特定的前烘温度和时间,更厚的胶可能需要更长的时间
热板:95度1分钟
烘箱:90度30分钟
•烘烤过度: 减小光刻胶中感光成分的活性 •前烘不足: 光刻胶中的溶剂不能完全被蒸发掉, 这将阻碍光对胶的作用并且影响到其在显影液中 的溶解度(如下图) •肌肤效应
•表面处理 •涂胶 •前烘 •对准和曝光 •显影 •图形检查 •坚膜
实验室现有显影机台:
SUSS 显影机
手动显影操作台
TRACK
•表面处理 •涂胶 •前烘 •对准和曝光 •显影 •图形检查 •坚膜
坚膜
坚膜就是通过加温烘烤使胶膜更牢固地黏附在晶圆表面,并可 以增加胶层的抗刻蚀能力,坚膜并不是一道必需的工艺。
好处: • 能够改善光刻胶的抗刻蚀、注入能力。 • 改善光刻胶与晶圆表面的黏附性,有利于后续湿法腐蚀工艺。 • 改善光刻胶中存在的针孔。
光刻
加工平台

时文华 Email:whshi2007@
曾春红 chzeng2007@
王逸群 yqwang2008@
TEL:62872500,62872517.
光刻培训流程
到平台秘书处报名预约培训
对准和曝光
曝光工具:
• 接触式光刻机 • 接近式光刻机 • 步进重复式曝光系统 • 扫描式曝光系统
分辨率:0.7 ㎛ 套刻精度:±1 ㎛
分辨率:0.7 ㎛ 套刻精度:±0.5 ㎛ 曝光面积:150*150mm
国产光刻机
SUSS MA6光刻机
SUSS MA6及国产光刻机是设计用于实验室扩展研发、小批量生产或者试制生产环境下的高分 辨率光刻系统。 该机器提供了最好的基片适应性,可夹持不同厚度不规则形状、可变厚度的晶片。同时标准尺 寸基片最大直径为150mm或可达6″×6″。

光刻工艺及设备培训

光刻工艺及设备培训

- 去 胶
图形转移加工后,光刻胶已完成它的使命,需要清除掉。去胶有湿法与干法两种。 湿法: 是用各种酸碱类溶液或有机溶剂将胶层腐蚀掉,最普通的腐蚀溶剂是丙酮,它可以溶 解绝大多数光刻胶。 干法:
F 用氧气等离子体刻蚀去胶(强氧化去胶) F 注意:不能用于带有Ag、Cu、ZrO、parylene和聚酰亚胺的基片 -SN
-Wavelength (nm) 436
Mercury Lamp Excimer Laser
FH-line
405
I-line
365
XeF
351
XeCl
308
FFluorine Laser
KrF (DUV) ArF F2
248 193 157
Application feature
Size (µm) 0.50
FSUSS MA6光刻机
SUSS MA6及国产光刻机是设计用于实验室扩展研发、小批量生产或者试制生产环境下的高分 辨率光刻系统。
N 该机器提供了最好的基片适应性,可夹持不同厚度不规则形状、可变厚度的晶片。同时标准尺 - S 寸基片最大直径为150mm或可达6″×6″。
F F 控制柜
NIKON 分步投影光刻系统(NSR-1755i7B)
区域进行扫描。 缺点:是控制系统要复杂一些,因为矢量扫描必须对偏转系统进行控制,而不象光栅
- S 扫描那样采用固定的偏转方式。
直写电子束光刻机工作原理
-
F电子枪


光闸


F聚焦系统 偏转系统
柱 系 统
电子束 晶片
- S N 除电子光学柱系统外,还有如真空系统、工件台移动系统等。
矢量扫描的模式
-

光刻机详解

光刻机详解

光刻机详解作为光刻工艺中最重要设备之一,光刻机一次次革命性的突破,使大模集成电路制造技术飞速向前发展。

了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。

光刻机光刻机(Mask Aligner) 又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。

光刻(Photolithography)意思是用光来制作一个图形(工艺);在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。

一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。

光刻机是集成电路芯片制造的关键核心设备。

光刻机是微电子装备的龙头,技术难度最高,单台成本最大。

光刻机发展路线图光刻机三巨头荷兰的ASML,日本的Nikon,Canon光刻机重要评价指标支持基片的尺寸范围,分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。

分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。

光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以与光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。

对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。

曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。

曝光光源波长分为紫外、深紫外和极紫外区域,光源有汞灯,准分子激光器等。

光刻机的结构整机光刻机包含曝光系统(照明系统和投影物镜) 工件台掩模台系统自动对准系统调焦调平测量系统掩模传输系统硅片传输系统环境控制系统整机框架及减振系统整机控制系统整机软件系统光刻机整体结构•光刻机整体结构光刻技术的基本原理和工艺光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上,然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。

1、涂胶要制备光刻图形,首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。

在涂胶之前,对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。

目前涂胶的主要方法有:甩胶、喷胶和气相沉积,但应用最广泛的还是甩胶。

光刻的工艺

光刻的工艺

光刻的工艺
光刻工艺是一种重要的微细加工技术,通常用于制造集成电路和微纳米器件。

下面是光刻工艺的一般步骤:
1. 接收光刻图案设计:根据需要制造的器件,设计图案,并将其转化为数字格式。

2. 芯片表面处理:对芯片表面进行预处理,例如清洗、去除杂质等,以确保光刻的质量。

3. 底片涂覆:将光刻底片(通常为玻璃或石英材料)涂覆在芯片表面,形成光刻胶层。

4. 软对准:使用专用设备将光刻底片和芯片对准,确保图案正确布局。

5. 曝光:使用光刻机器将光刻底片上的图案投射到光刻胶层上。

这通常通过使用紫外线光源,通过掩模和透镜将光照射到芯片的特定区域。

6. 显影:将芯片浸泡在特定的化学液中,将未暴露于光的光刻胶溶解掉,从而形成所需的图案。

这需要控制显影时间和温度以确保正确的图案转移。

7. 清洗:将芯片浸泡在去离子水或其他清洗剂中,去除显影过程中产生的任何
残留物。

8. 检验:检查芯片上的图案是否按照设计要求制造,并进行必要的测量和质量控制。

以上是光刻工艺的一般步骤,具体的工艺参数和步骤可能因应用和芯片制造技术的不同而有所变化。

光刻工艺的优化和控制是集成电路制造中的关键技术之一,对于实现高精度、高性能的微纳米器件具有重要意义。

光刻设备及工艺范文

光刻设备及工艺范文

光刻设备及工艺范文随着半导体产业的蓬勃发展,光刻技术作为半导体制造工艺中重要的一环,得到了广泛应用和快速发展。

光刻设备是光刻技术的核心工具,主要用于将模板上的图形投射到硅片表面,形成所需的微米细线路和微米细结构。

本文将介绍光刻设备的一般工艺及其重要性。

光刻设备通常由曝光机、光源系统、控制系统和制冷系统组成。

曝光机是光刻设备的关键部件,主要负责将光源发出的紫外线或可见光通过物镜聚焦到硅片表面。

光源系统提供必要的光源功率和波长,以确保曝光时的光束质量和稳定性。

控制系统则控制整个光刻工作流程,包括送料、对准、曝光、退镀等关键步骤。

制冷系统则通过冷却系统降低设备温度,以防止热胀冷缩对曝光精度的影响。

光刻设备通常需要在洁净室环境下操作,以确保最终产品的质量和稳定性。

在光刻工艺中,首先需要制备光刻胶。

光刻胶的选择取决于具体的应用需求,常见的有正胶和负胶两种。

正胶与光线作用后变得溶解性,负胶则是光照后变得难溶。

制备好的光刻胶需要在硅片表面涂覆一层薄膜,通常使用旋涂工艺来实现。

旋涂机将光刻胶均匀地涂覆在硅片表面,形成一层均匀的光刻胶薄膜。

涂覆完成后,硅片需要经过烘烤步骤,将光刻胶中的溶剂挥发掉,使其变得坚硬。

烘烤的条件需要根据光刻胶的性质来确定,一般包括烘烤时间、温度和气氛等参数。

烘烤完成后,硅片上的光刻胶就准备好进入曝光步骤了。

曝光是光刻工艺的关键步骤,主要通过曝光机完成。

曝光机将模板上的图形通过光学系统放大并投射到硅片表面,使光刻胶在所需的位置上发生光化学反应。

曝光的参数包括曝光时间、曝光剂量和曝光模式等。

曝光完成后,硅片上的光刻胶就形成了图形化的模式。

在曝光完成后,还需要进行退镀步骤来去除未受曝光的光刻胶。

通常使用化学反应来溶解光刻胶,将未受曝光的部分去除,以暴露出硅片表面的区域。

退镀剂的选择和操作条件需要根据光刻胶的性质来确定。

退镀完成后,硅片上的图形就可用于后续工艺步骤,如腐蚀、刻蚀和沉积等。

光刻工艺在半导体制造中扮演着重要的角色。

光刻机制造工艺流程

光刻机制造工艺流程

具体的光刻机制造工艺流程如下:1、设计和规划:根据光刻机的功能需求和性能指标,进行详细的设计和规划。

确定光刻机的结构布局、光学系统、传动系统等。

2、材料采购:根据设计和规划的要求,采购所需的材料。

包括金属材料(铝合金、不锈钢等)、塑料材料(聚酰亚胺、聚酰胺等)、光刻胶、透镜材料等。

3、零部件制造:a. 金属零部件加工:根据设计图纸进行金属零部件的加工,包括切割、钻孔、磨削、铣削等。

b. 塑料零部件制造:使用注塑机对塑料材料进行注塑成型,制造塑料零部件。

c. 电子元件制造:采购电子元件,并进行焊接、组装等工艺,制造电子控制部件。

4、组件装配:a. 机架组装:将制造好的金属零部件进行组装,形成光刻机的机架。

b. 光学系统组装:根据设计要求,将透镜、反射镜等光学元件组装到机架上,形成光学系统。

c. 传动系统组装:安装传动装置,如直线驱动器、步进电机等,以实现光刻板的运动。

5、系统集成:a. 连接电路:将电子控制部件与机架上的传感器、执行器等连接起来,形成光刻机的电路系统。

b. 调试电路:对电路进行调试,确保各个功能部件正常工作。

c. 安装软件:根据光刻机的控制系统要求,安装相应的软件。

6、功能测试:a. 自动对焦功能测试:测试光刻机的自动对焦功能,检查焦点的准确性和稳定性。

b. 曝光精度测试:测试光刻机的曝光精度,检查曝光位置的准确性和重复性。

c. 曝光速度测试:测试光刻机的曝光速度,检查曝光时间的准确性和一致性。

7、调试和优化:a. 参数调整:根据测试结果,调整光刻机的参数,如曝光时间、光强度等,以提高曝光质量。

b. 光学系统优化:对光学系统进行调整和优化,提高光刻精度和分辨率。

c. 机械系统优化:对传动系统和机械结构进行调整和优化,提高运动精度和稳定性。

8、校准和验证:a. 曝光均匀性校准:使用标准样品进行曝光测试,校准光刻机的曝光均匀性。

b. 焦距准确性校准:使用标准样品进行焦距测试,校准光刻机的焦距准确性。

光刻清洗工艺简介

光刻清洗工艺简介

2、热烘板(Hot plate) (1)工作原理:电流通过热板,电热板将电流转化
成热量,由热板的阻值的大小来控制功率的高低, 由温控器控制开关来实现温度控制,这就是电热板 的基本原理 (2)主要技术指标
温控精度、温控范围、温度均匀性 、时间、排风 (3)配套仪器:温度检测仪等
3、光刻机 光刻技术的主体是光刻机(曝光机、对准机),它是将掩膜版上的图 形与前次工序中已刻在硅片上的图形对准后,再对硅片表面的光刻胶 进行曝光实现图形复制的过程。
四、其他
1、光刻胶 光刻胶(PR)也叫光致抗蚀剂,受到光照后其特性会发生改变。 可用来将掩膜版上的图形转移到基片上,也可作为后序工艺时 的保护膜。光刻胶有正胶和负胶之分,正胶经过曝光后,受到 光照的部分会变得容易溶解,经过显影处理之后被溶解,只留 下光未照射的部分形成图形;而负胶和正胶恰恰相反。
光时间、光
弊端: •可能导致光刻胶流动,使图形精度减低 •通常会增加将来去胶的难度。
(八)检验
显影检查是为了查找光刻胶中成形图形的缺陷。 继续进行刻蚀工艺或离子注入工艺前必须进行 检查以鉴别并除去有缺陷的晶圆。
三、主要工艺设备介绍
1、匀胶机 (1)工作原理:利用高转速的电机带动载有晶圆片的真空卡盘(Chuck)
(1)原理: 通过对烘箱HMDS预处理过程的工作 温度、处理时间、处理时保持时间等参数可以在 硅片、基片表面均匀涂布一层HMDS,降低了 HMDS处理后的硅片接触角,降低了光刻胶的用 量,提高光刻胶与硅片的黏附性。
(2)主要技术参数 真空度、加热方式、温度、时间、流量等
(3)检测仪器:温硅
6、烘烤箱(电热恒温鼓风干燥箱) (1)原理:工作时空气由箱底进气孔流进,经
发热丝加热再经鼓风装置流入工作室,再由箱 顶排气孔排出。

光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。

光刻机是生产线上最贵的机台,5~15百万美元/台。

主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。

其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分:轨道机(Tracker),用于涂胶显影;扫描曝光机(Scanning ) 光刻工艺的要求:光刻工具具有高的分辨率;光刻胶具有高的光学敏感性;准确地对准;大尺寸硅片的制造;低的缺陷密度。

光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。

2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸汽淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染; b、旋转涂底。

缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。

硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。

低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。

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光刻设备及工艺是半导体制造中的核心技术,涉及多个关键环节如掩膜版制作、光刻胶涂覆、曝光、显影等。虽然文档内容详尽,覆盖了光刻工艺的多个方面,包括环境要求、掩膜版材料选择、光刻胶的预处理与涂覆技术,以及曝光与显影过程中的关键参数控制等,但并未直接对光刻机进行分类描述。在实际应用中,光刻机可根据光源类型、曝光方式、精度要求等多种因素进行分类,如紫外光刻机、深紫外光刻机、极紫外光刻机等,每种类型的光刻机在半导体生产线用场景。
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