光刻膠的分類與效果

1、 LED光刻及相關工藝技術光刻及相關工藝技術1. 光刻工藝中的基本知識光刻工藝中的基本知識2.光刻工藝中的常用技術光刻工藝中的常用技術 (1).光刻膠的熱特性及其重要性光刻膠的熱特性及其重要性 (2).金屬剝離技術金屬剝離技術-Lift-off metal和和P.R的厚度比的厚度比; P.R的斷面形狀的斷面形狀;底層金屬底層金屬的粘付性的粘付性;溶膠法和藍膜粘離法溶膠法和藍膜粘離法;EB設備設備. (3).半球形膠面的制備及應用半球形膠面的制備及應用 (4).底膠的去除問題底膠的去除問題 (5).其它其它 3. 與光刻工藝相關的其它技術與光刻工藝相關的其它技術1. 圖相轉移技術（光刻）的基本知

2、識：圖相轉移技術（光刻）的基本知識：n光源光源: 汞燈：汞燈：e線線546nm h線線406nm g線線436nm i線線365nm UV248nm EB埃量級埃量級最小特征尺寸：最小特征尺寸：LK1 NA （波長），（波長），NA（透鏡的數值孔徑）（透鏡的數值孔徑） K1 與工藝參數有關與工藝參數有關(一般取一般取0.75)*要注意光刻膠所要求的要注意光刻膠所要求的 光源波長光源波長;短波長適用于短波長適用于 小尺寸小尺寸.nNA（數值孔徑）：（數值孔徑）： 對于一個理想的鏡頭系統(tǒng)，圖像的質量僅僅受到由對于一個理想的鏡頭系統(tǒng)，圖像的質量僅僅受到由于于NA的大小有限而造成衍射光不能通過鏡頭。的

3、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成像的能力用透鏡收集衍射光并把這些衍射光會聚到一點成像的能力用數值孔徑來表示。數值孔徑來表示。 NA （n）透鏡的半徑透鏡的半徑透鏡的焦長透鏡的焦長 顯然顯然, NA越大越大,越短，越可以得到更小的特征尺寸。越短，越可以得到更小的特征尺寸。 分辨率界限內的圖象傳遞分辨率界限內的圖象傳遞入射到掩膜版上的紫外線入射到掩膜版上的紫外線掩膜版掩膜版版上圖形版上圖形光學系統(tǒng)光學系統(tǒng)理想傳遞理想傳遞實際傳遞實際傳遞晶片位置晶片位置(任意單位)入射光強度圖形轉移過程圖形轉移過程消衍射光學系統(tǒng)消衍射光學系統(tǒng):衍射可引起轉移尺寸的變化衍射

4、可引起轉移尺寸的變化*要選擇好合適的光照時間要選擇好合適的光照時間溶劑溶劑光刻膠光刻膠染劑染劑附加劑附加劑光敏劑光敏劑樹脂樹脂光刻膠的成分：光刻膠的成分： 光刻膠與掩膜版光刻膠與掩膜版 負性膠負性膠 正性膠正性膠 反轉膠反轉膠: 通過兩次光照通過兩次光照,用負膠版得到正膠用負膠版得到正膠版的圖形版的圖形,解決正膠版難對版的問題解決正膠版難對版的問題,但價但價格太貴格太貴.勻膠勻膠: 勻膠機勻膠機Spinner;要控制涂膠量要控制涂膠量, 實際上轉數一定滴膠量不同膠厚不同。邊實際上轉數一定滴膠量不同膠厚不同。邊沿偏厚。沿偏厚。外力外力光刻膠光刻膠晶片晶片溶劑蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)光刻膠旋轉光刻膠旋轉i加熱

5、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（固含量或留膜率）烘膠烘膠 : Hot plate溫度梯度不同溫度梯度不同-烘箱烘箱 （影響膠的狀態(tài)）（影響膠的狀態(tài)） 光刻工藝的光刻工藝的： 光刻設備簡介光刻設備簡介n勻膠機勻膠機 spinnern熱板或烘箱熱板或烘箱 Hot Plate or Ovenn光刻機光刻機 Alignern去膠機去膠機 Plasma Asher and stripper勻膠機Spinner和Hot plate儀器名稱：勻膠機儀器名稱：勻膠機制制 造造 廠：德國廠：德國Karl Suss型號規(guī)格：型號規(guī)格：Delta80T

6、2主要技術指標：主要技術指標： Gyrset 5”, max. 4,000rpm Gyrset 3”,max. 5,000rpm 應用范圍：應用范圍：勻膠勻膠(可帶去膠邊可帶去膠邊裝置及自動顯影機裝置及自動顯影機)使用步驟：使用步驟：放片取片吸片N2吹凈旋轉擦凈片臺控制面板控制面板勻膠機蓋板勻膠機蓋板HP蓋板蓋板勻膠勻膠德國德國Karl Suss Karl Suss 公司公司MA6/BA6MA6/BA6雙面對準雙面對準光刻機光刻機主要技術指標：主要技術指標：基片雙面對準基片雙面對準( (包括鍵合預對準包括鍵合預對準) )；基片尺寸：基片尺寸：101010mm210mm2F100mmF100mm

7、；光源波長：光源波長：435nm435nm和和365nm365nm；套刻精度：套刻精度：1um1um；光源均勻性：光源均勻性：5%5%四種曝光方式四種曝光方式( (軟接觸、硬接觸、低真軟接觸、硬接觸、低真空，真空空，真空) )顯微鏡目鏡顯微鏡目鏡顯微鏡物鏡顯微鏡物鏡版架版架承片臺承片臺監(jiān)視器監(jiān)視器控制面板控制面板對位左右調整對位左右調整對位角度調整對位角度調整光刻機設備：光刻機設備：EllipsoidalmirrorShutterFlyseyeCondenserlensLightsensorMask&W aferMirrorDiffractionred.OpticsFrontLensColdl

8、ightmirror 微波微波Plasma去膠機去膠機 （Asher and Stripper）n儀器名稱：去膠機儀器名稱：去膠機n制制 造造 廠：廠：PVA TePla AG 型號規(guī)格：型號規(guī)格：Model 300 Plasma System 主要技術指標：主要技術指標：2.45GHz0-1000Watt2-4 separate gas channelprocess pressure：0.2-2mbarn應用范圍：應用范圍：photo resist strippingsurface cleaning目的：掃膠，去膠，處理表面目的：掃膠，去膠，處理表面.碳氫化合物碳氫化合物(PR)可以在氧等離

9、子體中被腐蝕可以在氧等離子體中被腐蝕,原因原因是等離子體中產生原子氧是等離子體中產生原子氧,化學性質極為活潑化學性質極為活潑,與與H,C反應生成易揮發(fā)性產物反應生成易揮發(fā)性產物如如,H2O,CO,CO2等等,此過程叫作灰化此過程叫作灰化.去光刻膠底膜后，若下層有待腐蝕材料如去光刻膠底膜后，若下層有待腐蝕材料如氧化硅氧化硅,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射頻放電的電勢是幾百電子伏,2.45GHz的微的微波放電的電勢只有幾十電子伏波放電的電勢只有幾十電子伏,而且原子和官能團受激而且原子

10、和官能團受激活的濃度大大提高活的濃度大大提高.因此因此,對晶片的損傷小對晶片的損傷小,除膠效果強除膠效果強.前處理前處理預烘預烘100C10min堅膜堅膜100C10min顯影顯影40sec對準曝光對準曝光8sec前烘前烘100C 5min勻膠勻膠4000rps 膠厚膠厚1.4um（以（以AZ6130為例）為例）膠厚大約膠厚大約2um，顯影時間，顯影時間1min視為較好的曝光顯影時間的配合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）：光刻工藝的基本步驟（如同洗印相片）：maskresistpositive slope(a) exposure(b) development正性膠正性膠負性膠負性膠 （ L 300 ,SU8 ） maskresistundercut(a) exposure(b) development (AZ6130，S9912, AZ4620 )實例：實例：反轉膠反轉膠 （AZ5214 ,