傳統(tǒng)光學(xué)的曝光技術(shù)有哪些
傳統(tǒng)光學(xué)曝光是指以紫外光(波長為012～014μm)或者遠(yuǎn)紫外光來實(shí)現(xiàn)的曝光工藝。傳統(tǒng)光學(xué)曝光有兩種基本方式:陰影式曝光(shadowprinting)和投影式曝光(projectionprinting)。陰影式曝光技術(shù)中,掩膜直 接與晶片接觸實(shí)現(xiàn)曝光的,叫接觸式曝光;掩膜與晶片保持一間隙實(shí)現(xiàn)曝光的,叫接近式曝光。接觸式曝光技術(shù)比較簡單,能獲得較高分辨率(約1μm),但掩膜 與晶片間容易夾入灰塵顆粒,造成掩膜永久性損傷,降低成品率。接近式曝光不會帶來灰塵顆粒損傷,但掩膜和晶片間的間隙(一般為10～50μm)能導(dǎo)致光衍 射誤差,降低分辨率。
投影式曝光是利用光學(xué)投影成像的原理,通過投影物鏡將掩膜版大規(guī)模集成電路等的圖形的像(1∶1像或縮小像),投影到涂有感光膠的晶片上,完成圖形轉(zhuǎn)移。 掩膜圖形晶片離掩膜有幾厘米遠(yuǎn),掩膜圖形被逐塊聚焦成像投影到晶片上,并通過掃描或分步重復(fù)完成整個(gè)晶片表面的曝光。投影式曝光技術(shù)能夠得到接觸式曝光的 分辨力,而且又能避免接觸曝光易損傷和玷污掩膜版的弊端。目前光學(xué)光刻技術(shù)雖然是主流技術(shù),但光學(xué)曝光技術(shù)還有一定的局限性,首先是光學(xué)衍射效應(yīng)的限制; 光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和光學(xué)畸變也導(dǎo)致光學(xué)曝光的局限;另外光源和抗蝕劑也是光學(xué)光刻無法逾越的障礙。
光學(xué)曝光在微/納加工技術(shù)中的主要應(yīng)用有:
1、用于大 規(guī)模 集成電路芯片的制作。目前曝光已經(jīng)達(dá)到線寬為0107μm,一個(gè)晶體管面積僅僅為百萬分之一平方毫米,是當(dāng)今超大規(guī)模集成電路制造生產(chǎn)線上應(yīng)用最廣、 技術(shù)進(jìn)步最快、生命力最強(qiáng)的光刻技術(shù)。
2、用于大批量生產(chǎn)微機(jī)械或微機(jī)電系統(tǒng)(MicroElec2troMechanicalSystem,MEMS)器件,尤其是信息MEMS 和生物MEMS。美國采用光學(xué)投影光刻工藝已在硅片上加工出納米級微型靜電馬達(dá)、微流量控制泵、可注 入人的血管的醫(yī)用微型機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)、演示用的微型機(jī)器人。
3、用于微光機(jī)電系統(tǒng) (MicroOpticElectroMechanicalSystem,MOEMS)制作,即在芯片上同時(shí)集成微光學(xué)、微機(jī)械和微電子.
標(biāo)簽: 傳統(tǒng)光學(xué) 曝光技術(shù) 光刻機(jī)