光刻技術(shù)與我們的生活息息相關(guān),我們用的手機(jī)、電腦等各種各樣的電子產(chǎn)品,里面的芯片制作離不開光刻技術(shù)。如今的世界是一個(gè)信息社會,而光刻技術(shù)是制造承載信息的載體的關(guān)鍵技術(shù),具有不可替代的作用。
一、光刻技術(shù)的原理
光刻就是把芯片制作所需要的線路與功能區(qū)做出來。利用光刻機(jī)上紫外光源發(fā)出的光通過具有圖形的光罩對涂有光刻膠的薄片曝光,光刻膠見光后會發(fā)生性質(zhì)變化,從而使光罩上的圖形復(fù)印到薄片上,從而使薄片具有電子線路圖的作用。
這就是光刻的作用,類似照相機(jī)照相。照相機(jī)拍攝的照片是印在底片上,而光刻刻的不是照片,而是電路圖和其他電子元件。
光刻技術(shù)是一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。常規(guī)光刻技術(shù)是采用波長為2000~4500埃的紫外光通過光掩膜版后作為圖像信息載體,以光致抗蝕劑為中間媒介,實(shí)現(xiàn)圖形的變換、轉(zhuǎn)移和處理,然后把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質(zhì)層上的一種工藝。
廣義上,光刻包括光復(fù)印和刻蝕工藝兩個(gè)主要方面:
1、光復(fù)印工藝:經(jīng)曝光系統(tǒng)將預(yù)制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置,精確傳遞到預(yù)涂在晶片表面或介質(zhì)層上的光致抗蝕劑薄層上。
2、刻蝕工藝:利用化學(xué)或物理方法,將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質(zhì)層除去,從而在晶片表面或介質(zhì)層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完quan一致的圖形。集成電路各功能層是立體重疊的,因而光刻工藝總是多次反復(fù)進(jìn)行。例如,大規(guī)模集成電路要經(jīng)過約10次光刻才能完成各層圖形的全部傳遞。
二、紫外壓印光刻技術(shù)(UV-NIL)
紫外壓印工藝是將單體涂覆的襯底和透明印章裝載到對準(zhǔn)機(jī)中, 在真空環(huán)境下襯底和印章被固定在各自的卡盤上,當(dāng)兩者的光學(xué)對準(zhǔn)完成后, 開始接觸壓印,透過印章的紫外曝光促使壓印區(qū)域的聚合物發(fā)生聚合和固化成型。
與熱壓印技術(shù)相比, 紫外壓印對環(huán)境要求更低, 僅在室溫和低壓力下就可進(jìn)行。使用該技術(shù)能縮短生產(chǎn)周期, 同時(shí)減小印章磨損。由于工藝過程的需要, 制作紫外壓印印章要求使用能被紫外線穿過的材料,如玻璃、石英等。