广州激光直写光刻 广东省科学院半导体研究所供应

通过光刻技术制作出的微纳结构需进一步通过刻蚀或者镀膜，才可获得所需的结构或元件。刻蚀技术，是按照掩模图形对衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术，可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀较普遍、也是成本较低的刻蚀方法，大部份的湿刻蚀液均是各向同性的，换言之，对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。而干刻蚀采用的气体，或轰击质量颇巨，或化学活性极高，均能达成刻蚀的目的。其较重要的优点是能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点。干法刻蚀能够满足亚微米/纳米线宽制程技术的要求，且在微纳加工技术中被大量使用。光刻工艺中常见的对准技术——场像对准技术。广州激光直写光刻

随着半导体工艺的不断进步，光刻机的光源类型也在不断发展。从传统的汞灯到现代的激光器、等离子体光源和极紫外光源，每种光源都有其独特的优点和适用场景。汞灯作为传统的光刻机光源，具有成本低、易于获取和使用等优点。然而，其光谱范围较窄，无法满足一些特定的制程要求。相比之下，激光器具有高亮度、可调谐等特点，能够满足更高要求的光刻制程。此外，等离子体光源则拥有宽波长范围、较高功率等特性，可以提供更大的光刻能量。极紫外光源（EUV）作为新一代光刻技术，具有高分辨率、低能量消耗和低污染等优点。然而，EUV光源的制造和维护成本较高，且对工艺环境要求苛刻。因此，在选择光源类型时，需要根据具体的工艺需求和成本预算进行权衡！广州激光直写光刻涂胶工序是图形转换工艺中的重要的步骤。

基于光刻工艺的微纳加工技术主要包含以下过程：掩模（mask）制备、图形形成及转移（涂胶、曝光、显影）、薄膜沉积、刻蚀、外延生长、氧化和掺杂等。在基片表面涂覆一层某种光敏介质的薄膜（抗蚀胶），曝光系统把掩模板的图形投射在（抗蚀胶）薄膜上，光（光子）的曝光过程是通过光化学作用使抗蚀胶发生光化学作用，形成微细图形的潜像，再通过显影过程使剩余的抗蚀胶层转变成具有微细图形的窗口，后续基于抗蚀胶图案进行镀膜、刻蚀等可进一步制作所需微纳结构或器件。

刻胶显影完成后，图形就基本确定，不过还需要使光刻胶的性质更为稳定。硬烘干可以达到这个目的，这一步骤也被称为坚膜。在这过程中，利用高温处理，可以除去光刻胶中剩余的溶剂、增强光刻胶对硅片表面的附着力，同时提高光刻胶在随后刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性能力。另外，高温下光刻胶将软化，形成类似玻璃体在高温下的熔融状态。这会使光刻胶表面在表面张力作用下圆滑化，并使光刻胶层中的缺陷减少，这样修正光刻胶图形的边缘轮廓。光刻胶的粘度决定了光刻胶的厚度范围。

基于掩模板图形传递的光刻工艺可制作宏观尺寸的微细结构，受光学衍射的极限，适用于微米以上尺度的微细结构制作，部分优化的光刻工艺可能具有亚微米的加工能力。例如，接触式光刻的分辨率可能到达0.5μm，采用深紫外曝光光源可能实现0.1μm。但利用这种光刻技术实现宏观面积的纳米/亚微米图形结构的制作是可欲而不可求的。近年来，国内外比较多学者相继提出了超衍射极限光刻技术、周期减小光刻技术等，力求通过曝光光刻技术实现大面积的亚微米结构制作，但这类新型的光刻技术尚处于实验室研究阶段。图形反转胶的显影过程。广州硅片光刻

新型光刻材料正在逐步替代传统光刻胶。广州激光直写光刻

曝光后烘烤是化学放大胶工艺中很关键，也是反应机理很复杂的一道工序。后烘过程中，化学放大胶内存在多种反应机制，情况复杂并相互影响。例如各反应基团的扩散，蒸发将导致抗蚀刑的组成分布梯度变化：基质树脂中的去保护基团会引起胶膜体积增加但当烘烤温度达到光刻胶的玻璃化温度时基质树脂又并始变得稠密两者同时又都会影响胶膜中酸的扩散，且影响作用相反。这众多的反应机制都将影响到曝光图形，因此烘烤的温度、时间和曝光与烘烤之间停留的时间间隔都是影响曝光图形线宽的重要因素。广州激光直写光刻