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集成电路制造中利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法,将电路图形传递到单晶表面或介质层上,形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。随着半导体技术的发展,光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2~3个数量级(从毫米级到亚微米级),已从常规光学技术发展到应用电子束、X射线、微离子束、激光等新技术;使用波长已从4000埃扩展到0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。
常规光刻技术是采用波长为2000~4500埃的紫外光作为图像信息载体,以光致抗蚀剂为中间(图像记录)媒介实现图形的变换、转移和处理,最终把图像信息传递到晶片(主要指硅片)或介质层上的一种工艺(图1)。在广义上,它包括光复印和刻蚀工艺两个主要方面。
①光复印工艺:经曝光系统将预制在掩模版上的器件或电路图形按所要求的位置,精确传递到预涂在晶片表面或介质层上的光致抗蚀剂薄层上。
②刻蚀工艺:利用化学或物理方法,将抗蚀剂薄层未掩蔽的晶片表面或介质层除去,从而在晶片表面或介质层上获得与抗蚀剂薄层图形完全一致的图形。集成电路各功能层是立体重叠的,因而光刻工艺总是多次反复进行。例如,大规模集成电路要经过约10次光刻才能完成各层图形的全部传递。
在狭义上,光刻工艺仅指光复印工艺,即图1中从④到⑤或从③到⑤的工艺过程。
接触式曝光和非接触式曝光的区别,在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点。但容易损伤和沾污掩模版和晶片上的感光胶涂层,影响成品率和掩模版寿命,对准精度的提高也受到较多的限制。一般认为,接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。
非接触式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系统中,掩膜图形经光学系统成像在感光层上,掩模与晶片上的感光胶层不接触,不会引起损伤和沾污,成品率较高,对准精度也高,能满足高集成度器件和电路生产的要求。但投影曝光设备复杂,技术难度高,因而不适于低档产品的生产。现代应用最广的是1:1倍的全反射扫描曝光系统和x:1倍的在硅片上直接分步重复曝光系统。
直接分步重复曝光系统(DSW)超大规模集成电路需要有高分辨率、高套刻精度和大直径晶片加工。直接分步重复曝光系统是为适应这些相互制约的要求而发展起来的光学曝光系统。主要技术特点是:①采用像面分割原理,以覆盖最大芯片面积的单次曝光区作为最小成像单元,从而为获得高分辨率的光学系统创造条件。②采用精密的定位控制技术和自动对准技术进行重复曝光,以组合方式实现大面积图像传递,从而满足晶片直径不断增大的实际要求。③缩短图像传递链,减少工艺上造成的缺陷和误差,可获得很高的成品率。④采用精密自动调焦技术,避免高温工艺引起的晶片变形对成像质量的影响。⑤采用原版自动选择机构(版库),不但有利于成品率的提高,而且成为能灵活生产多电路组合的常规曝光系统。这种系统属于精密复杂的光、机、电综合系统。它在光学系统上分为两类。一类是全折射式成像系统,多采用1/5~1/10的缩小倍率,技术较成熟;一类是1:1倍的折射-反射系统,光路简单,对使用条件要求较低。
使用中可能产生的问题及售后服务保证 (一).使用环境 雕刻机为高科技机电一体化设备,对工作环境有一定的要求。 1.避开强电、强磁等严重影响雕刻机信号传输的设备。如:电焊机、发射塔等。 2.使用三芯电源...
激光刻字,很简单的,价钱也不贵 。江西礼多多贸易有限公司资金实力雄厚。注册资金200万。旗下拥有熊伴礼/XIONGBANLI品牌,并有星空投影灯生产工厂,厂家直销。以及多间定制加工室,拥有多台定制设备...
其实,激光刻字就是激光打标,两者没有区别,只是叫法不一,均为激光加工工艺。激光刻字的特点是非接触加工,激光刻字可在任何异型表面标刻,工件不会变形和产生内应力,激光刻字适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、...
简称光刻胶或抗蚀剂,指光照后能改变抗蚀能力的高分子化合物。光蚀剂分为两大类。①正性光致抗蚀剂:受光照部分发生降解反应而能为显影液所溶解。留下的非曝光部分的图形与掩模版一致。正性抗蚀剂具有分辨率高、对驻波效应不敏感、曝光容限大、针孔密度低和无毒性等优点,适合于高集成度器件的生产。②负性光致抗蚀剂:受光照部分产生交链反应而成为不溶物,非曝光部分被显影液溶解,获得的图形与掩模版图形互补。负性抗蚀剂的附着力强、灵敏度高、显影条件要求不严,适于低集成度的器件的生产。
半导体器件和集成电路对光刻曝光技术提出了越来越高的要求,在单位面积上要求完善传递图像的信息量已接近常规光学的极限。光刻曝光的常用波长是3650~4358埃,预计实用分辨率约为1微米。几何光学的原理,允许将波长向下延伸至约2000埃的远紫外波长,此时可达到的实用分辨率约为0.5~0.7微米。微米级图形的光复印技术除要求先进的曝光系统外,对抗蚀剂的特性、成膜技术、显影技术、超净环境控制技术、刻蚀技术、硅片平整度、变形控制技术等也有极高的要求。因此,工艺过程的自动化和数学模型化是两个重要的研究方向。2100433B
相位掩模法红外飞秒激光刻写光纤光栅技术
掺Tm3+光纤激光器在工业、医疗、科技及军事领域具有重要应用前景。光纤布拉格光栅(FBG)是构成光纤激光器的重要元件。但掺Tm3+光纤不具备光敏性,利用紫外脉冲激光很难在其中刻写FBG,即使采用增敏技术提高其光敏性,获得的FBG的折射率调制量也很小,尚不能满足应用要求,阻碍了掺Tm3+光纤激光器全光纤化的发展。以相位掩模法的基本原理为基础,从理论上分析了以飞秒激光为刻写光源的技术要点,总结出与传统紫外激光刻写技术之间的差异及需要注意的问题。建立了飞秒激光相位掩模法刻写光纤光栅的实验系统,利用飞秒激光相位掩模法在非光敏光纤上刻写Bragg光栅,在非光敏掺Tm3+硅基光纤上获得了衍射阶次为二的光纤Bragg光栅,并给出了显微镜下观察到的光栅结构。实验结果证明:飞秒激光可以将FBG刻写入非光敏性硅基光纤,并且具有成栅时间短的优点。
下面再来看看YAG激光刻字机、半导体激光刻字机、光纤激光刻字机有什么不同:
YAG的激光器是由激光棒、氪灯、聚光腔等所组成的而半导体的则是一个整体是一个半导体激光器,光纤的激光器也是一个整体是一个完整是光纤激光器。激光波长不一样由于激光波长不一样所打出的效果也不一样。激光刻蚀技术原理
激光刻蚀的基本原理是将高光束质量的小功率激光束(一般为紫外激光、光纤激光)聚焦成极小光斑,在焦点处形成很高的功率密度,使材料在瞬间汽化蒸发,形成孔、逢、槽。其加工工艺包括激光微纳切割、划片、刻蚀、钻孔等。
激光刻蚀技术特点
激光刻蚀的特点是利用激光具有的无接触加工、柔性化程度高、加工速度快、无噪声、热影响区小、可聚焦到激光波长级的极小光斑等优越的加工性能,获得良好的钻孔、划片、刻蚀和切割尺寸精度和加工质量,尤其是与某些材料(如聚酰亚胺)相互作用是属于“光化学作用”的“冷加工”,可获得无碳化效果,在电子半导体材料加工中应用十分广泛。
元禄光电激光刻蚀参数表
紫外激光刻蚀技术典型应用
1)薄膜激光刻蚀应用
优点:
高重复率,高功率快速材料去除率无化学腐蚀对环境的污染
ITO镀膜激光刻蚀机是由激光对ITO Glass和ITO Film上的ITO镀膜实施电极刻蚀加工的精密设备。可在玻璃、PET基底上ITO镀膜、多晶膜和其他氧化物薄膜上大范围内进行各种图案,各种尺寸的精密、高速刻蚀,加工多种电极。尤其适用于手机触摸屏的电极刻蚀。
ITO玻璃激光刻蚀
2)太阳能电池激光划片应用
优点:
整机结构合理、划片速度快、精度高、功能全、合项性能指标稳定可靠,故障率低非接触加工加工成品率高,适用面广
操作简单方便,能24小时长期连续工作,节能环保
采用图形化用户界面(GUI),友好的人机界面,可实时显示切割轨迹,操作简单直观
可选配图像自动识别处理和定位功能
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。薄膜太阳能电池生产的流程:准备基板(TCO导电玻璃)——玻璃磨边——玻璃清洗——1064激光划线——二次清洗——装夹具升温预热——PECVD沉积非晶硅膜——冷却卸夹具——635激光划线——PVD磁控溅射AL——635激光划线——测试——老化——激光清边——三次清洗——焊电极线——层压——装边框。对薄膜太阳能电池进行激光划片,热影响区小,划线质量优越。无接触式加工避免刀片加工产生的应力,可以有效提高硅片改片的优等品率,同时对电池片划线质量也有很大的改善。可选配CCD图像处理系统,实现特殊规格电池片的精密划线。
光伏太阳能电池激光刻蚀
3)激光清边
优点:
不需使用任何化学药剂和清洗液,绿色环保
非接触式清洗,无机械作用力,无变形,效率高,节省时间
可达到常规清洗无法达到的清洁度
还可在不损伤材料表面的情况下有选择性地清洗材料表面的污染物
激光清边速度快并且无污染,通过界面友好的专用控制软件,可完成多路激光同时工作。可用于非晶硅薄膜太阳能电池板周边镀膜的刻线绝缘、扫除和清理。
推荐产品:ITO激光刻蚀机http://www.whlasers.com/index.php/Index/productDetail/id/37.html
小型台式无掩膜光刻机Microwriter ML3,通过激光直写在光刻胶上直接曝光制作所需要的图案,而无需掩膜版,专为实验室设计开发,适用于各种实验室桌面。