LED光刻及相關(guān)工藝技術(shù)光刻工藝中的基本知識2.光刻工藝中的常用技術(shù)

(1).光刻膠的熱特性及其重要性(2).金屬剝離技術(shù)---Lift-offmetal和P.R的厚度比;P.R的斷面形狀;底層金屬的粘付性;溶膠法和藍(lán)膜粘離法;EB設(shè)備.(3).半球形膠面的制備及應(yīng)用(4).底膠的去除問題(5).其它3.與光刻工藝相關(guān)的其它技術(shù)LED光刻及相關(guān)工藝技術(shù)11.圖相轉(zhuǎn)移技術(shù)（光刻）的基本知識：

光刻工藝是指將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底表面光刻膠上的技術(shù)--------要求高精度尺寸轉(zhuǎn)移,確定光刻工藝條件,必須以圖形尺寸變化量的大小為重要依椐之一.

衍射是影響圖形尺寸變化的重要原因。

1.圖相轉(zhuǎn)移技術(shù)（光刻）的基本知識：光刻工藝2光源:

汞燈：e線——546nmh線——406nmg線——436nmi線——365nmUV——248nmEB——埃量級最小特征尺寸：△L＝K1λ／NA

λ（波長），NA（透鏡的數(shù)值孔徑）K1與工藝參數(shù)有關(guān)(一般取0.75)*要注意光刻膠所要求的光源波長;短波長適用于小尺寸.光源:3NA（數(shù)值孔徑）：

對于一個(gè)理想的鏡頭系統(tǒng)，圖像的質(zhì)量僅僅受到由于NA的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(huì)聚到一點(diǎn)成像的能力用數(shù)值孔徑來表示。

NA

≈（n）透鏡的半徑／透鏡的焦長

顯然,NA越大,λ越短，越可以得到更小的特征尺寸。

NA（數(shù)值孔徑）：顯然,NA越大,λ越短，越可以得到更小的4

分辨率界限內(nèi)的圖象傳遞入射到掩膜版上的紫外線掩膜版版上圖形光學(xué)系統(tǒng)理想傳遞實(shí)際傳遞晶片位置(任意單位)入射光強(qiáng)度圖形轉(zhuǎn)移過程分辨率界限內(nèi)的圖象傳遞入射到掩膜版上的紫外線掩膜版版上圖形5消衍射光學(xué)系統(tǒng):衍射可引起轉(zhuǎn)移尺寸的變化

*要選擇好合適的光照時(shí)間消衍射光學(xué)系統(tǒng):衍射可引起轉(zhuǎn)移尺寸的變化

*要選擇好合適的光6溶劑光刻膠染劑附加劑光敏劑樹脂光刻膠的成分：光刻膠的類型可分為正性光刻膠、負(fù)性光刻膠和反轉(zhuǎn)膠。溶劑光刻膠染劑附加劑光敏劑樹脂光刻膠的成分：光刻膠的類型可分7

光刻膠與掩膜版

負(fù)性膠光刻膠與掩膜版負(fù)性膠8

正性膠

正性膠9反轉(zhuǎn)膠:通過兩次光照,用負(fù)膠版得到正膠版的圖形,解決正膠版難對版的問題,但價(jià)格太貴.反轉(zhuǎn)膠:通過兩次光照,用負(fù)膠版得到正膠版的圖形,解決正膠10勻膠:勻膠機(jī)Spinner;要控制涂膠量,實(shí)際上轉(zhuǎn)數(shù)一定滴膠量不同膠厚不同。邊沿偏厚。勻膠:勻膠機(jī)Spinner;要控制涂膠量,11外力光刻膠晶片溶劑蒸發(fā)光刻膠旋轉(zhuǎn)i加熱底盤最終厚度蒸發(fā)后的溶劑保留的固態(tài)物（固含量或留膜率）烘膠:Hotplate—溫度梯度不同---烘箱（影響膠的狀態(tài)）

外力光刻膠晶片溶劑蒸發(fā)光刻膠旋轉(zhuǎn)i加熱底盤最終厚度蒸發(fā)后的溶12曝光方式可分為接觸式、接近式和投影式。根據(jù)光刻面的不同有單面對準(zhǔn)光刻和雙面對準(zhǔn)光刻。曝光:光刻工藝的曝光方式：曝光:光刻工藝的曝光方式：13光刻設(shè)備簡介勻膠機(jī)spinner熱板或烘箱HotPlateorOven光刻機(jī)Aligner去膠機(jī)PlasmaAsherandstripper光刻設(shè)備簡介勻膠機(jī)spinner14勻膠機(jī)Spinner和Hotplate儀器名稱：勻膠機(jī)制造廠：德國KarlSuss

型號規(guī)格：Delta80T2

主要技術(shù)指標(biāo)：

·Gyrset5”,max.4,000rpm·Gyrset3”,max.5,000rpm應(yīng)用范圍：·勻膠(可帶去膠邊裝置及自動(dòng)顯影機(jī))使用步驟：放片取片吸片N2吹凈旋轉(zhuǎn)擦凈片臺控制面板勻膠機(jī)蓋板HP蓋板勻膠勻膠機(jī)Spinner和Hotplate儀器名稱：勻膠機(jī)放片15德國KarlSuss公司MA6/BA6雙面對準(zhǔn)光刻機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：

基片雙面對準(zhǔn)(包括鍵合預(yù)對準(zhǔn))；

基片尺寸：10′10mm2~F100mm；

光源波長：435nm和365nm；

套刻精度：<1um；

光源均勻性：<5%

四種曝光方式(軟接觸、硬接觸、低真空，真空)顯微鏡目鏡顯微鏡物鏡版架承片臺監(jiān)視器控制面板對位左右調(diào)整對位角度調(diào)整光刻機(jī)設(shè)備：德國KarlSuss公司MA6/BA6雙面對準(zhǔn)光刻機(jī)顯微16

微波Plasma去膠機(jī)（AsherandStripper）儀器名稱：去膠機(jī)制造廠：PVATePlaAG

型號規(guī)格：Model300PlasmaSystem

主要技術(shù)指標(biāo)：·2.45GHz

·0-1000Watt

·2-4separategaschannel

·processpressure：0.2-2mbar應(yīng)用范圍：·photoresiststripping

·surfacecleaning

目的：掃膠，去膠，處理表面.碳?xì)浠衔?PR)可以在氧等離子體中被腐蝕,原因是等離子體中產(chǎn)生原子氧,化學(xué)性質(zhì)極為活潑,與H,C反應(yīng)生成易揮發(fā)性產(chǎn)物如,H2O,CO,CO2等,此過程叫作灰化.去光刻膠底膜后，若下層有待腐蝕材料如氧化硅,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.13.56MHz射頻放電的電勢是幾百電子伏,2.45GHz的微波放電的電勢只有幾十電子伏,而且原子和官能團(tuán)受激活的濃度大大提高.因此,對晶片的損傷小,除膠效果強(qiáng).微波Plasma去膠機(jī)（AsherandStri17前處理預(yù)烘100C10min堅(jiān)膜100C10min顯影40sec對準(zhǔn)曝光8sec前烘100C5min勻膠4000rps膠厚1.4um（以AZ6130為例）膠厚大約2um，顯影時(shí)間<1min視為較好的曝光顯影時(shí)間的配合光刻工藝的基本步驟（如同洗印相片）：前處理堅(jiān)膜顯影對準(zhǔn)曝光前烘勻膠（以AZ6130為例）膠厚大約18maskresistpositiveslope(a)exposure(b)development正性膠負(fù)性膠（L300,SU8）maskresistundercut(a)exposure(b)development(AZ6130，S9912,AZ4620)

實(shí)例：maskresistpositiveslope(a)ex19反轉(zhuǎn)膠（AZ5214,AZ5200）特點(diǎn)：負(fù)膠掩膜版、兩次曝光、

最終得到使用正膠時(shí)得到的圖形maskresistcross-linkedundercutundercut(a)exposure(b)reversalbake(c)flood-exposure(d)development反轉(zhuǎn)膠（AZ5214,AZ5200）maskresi20

LED光刻及相關(guān)工藝技術(shù)光刻工藝中的基本知識2.光刻工藝中的常用技術(shù)

(1).光刻膠的熱特性及其重要性(2).金屬剝離技術(shù)---Lift-offmetal和P.R的厚度比;P.R的斷面形狀;底層金屬的粘付性;溶膠法和藍(lán)膜粘離法;EB設(shè)備.(3).半球形膠面的制備及應(yīng)用(4).底膠的去除問題(5).其它3.與光刻工藝相關(guān)的其它技術(shù)LED光刻及相關(guān)工藝技術(shù)211.圖相轉(zhuǎn)移技術(shù)（光刻）的基本知識：

光刻工藝是指將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底表面光刻膠上的技術(shù)--------要求高精度尺寸轉(zhuǎn)移,確定光刻工藝條件,必須以圖形尺寸變化量的大小為重要依椐之一.

衍射是影響圖形尺寸變化的重要原因。

1.圖相轉(zhuǎn)移技術(shù)（光刻）的基本知識：光刻工藝22光源:

汞燈：e線——546nmh線——406nmg線——436nmi線——365nmUV——248nmEB——埃量級最小特征尺寸：△L＝K1λ／NA

λ（波長），NA（透鏡的數(shù)值孔徑）K1與工藝參數(shù)有關(guān)(一般取0.75)*要注意光刻膠所要求的光源波長;短波長適用于小尺寸.光源:23NA（數(shù)值孔徑）：

對于一個(gè)理想的鏡頭系統(tǒng)，圖像的質(zhì)量僅僅受到由于NA的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(huì)聚到一點(diǎn)成像的能力用數(shù)值孔徑來表示。

NA

≈（n）透鏡的半徑／透鏡的焦長

顯然,NA越大,λ越短，越可以得到更小的特征尺寸。

NA（數(shù)值孔徑）：顯然,NA越大,λ越短，越可以得到更小的24

分辨率界限內(nèi)的圖象傳遞入射到掩膜版上的紫外線掩膜版版上圖形光學(xué)系統(tǒng)理想傳遞實(shí)際傳遞晶片位置(任意單位)入射光強(qiáng)度圖形轉(zhuǎn)移過程分辨率界限內(nèi)的圖象傳遞入射到掩膜版上的紫外線掩膜版版上圖形25消衍射光學(xué)系統(tǒng):衍射可引起轉(zhuǎn)移尺寸的變化

*要選擇好合適的光照時(shí)間消衍射光學(xué)系統(tǒng):衍射可引起轉(zhuǎn)移尺寸的變化

*要選擇好合適的光26溶劑光刻膠染劑附加劑光敏劑樹脂光刻膠的成分：光刻膠的類型可分為正性光刻膠、負(fù)性光刻膠和反轉(zhuǎn)膠。溶劑光刻膠染劑附加劑光敏劑樹脂光刻膠的成分：光刻膠的類型可分27

光刻膠與掩膜版

負(fù)性膠光刻膠與掩膜版負(fù)性膠28

正性膠

正性膠29反轉(zhuǎn)膠:通過兩次光照,用負(fù)膠版得到正膠版的圖形,解決正膠版難對版的問題,但價(jià)格太貴.反轉(zhuǎn)膠:通過兩次光照,用負(fù)膠版得到正膠版的圖形,解決正膠30勻膠:勻膠機(jī)Spinner;要控制涂膠量,實(shí)際上轉(zhuǎn)數(shù)一定滴膠量不同膠厚不同。邊沿偏厚。勻膠:勻膠機(jī)Spinner;要控制涂膠量,31外力光刻膠晶片溶劑蒸發(fā)光刻膠旋轉(zhuǎn)i加熱底盤最終厚度蒸發(fā)后的溶劑保留的固態(tài)物（固含量或留膜率）烘膠:Hotplate—溫度梯度不同---烘箱（影響膠的狀態(tài)）

外力光刻膠晶片溶劑蒸發(fā)光刻膠旋轉(zhuǎn)i加熱底盤最終厚度蒸發(fā)后的溶32曝光方式可分為接觸式、接近式和投影式。根據(jù)光刻面的不同有單面對準(zhǔn)光刻和雙面對準(zhǔn)光刻。曝光:光刻工藝的曝光方式：曝光:光刻工藝的曝光方式：33光刻設(shè)備簡介勻膠機(jī)spinner熱板或烘箱HotPlateorOven光刻機(jī)Aligner去膠機(jī)PlasmaAsherandstripper光刻設(shè)備簡介勻膠機(jī)spinner34勻膠機(jī)Spinner和Hotplate儀器名稱：勻膠機(jī)制造廠：德國KarlSuss

型號規(guī)格：Delta80T2

主要技術(shù)指標(biāo)：

·Gyrset5”,max.4,000rpm·Gyrset3”,max.5,000rpm應(yīng)用范圍：·勻膠(可帶去膠邊裝置及自動(dòng)顯影機(jī))使用步驟：放片取片吸片N2吹凈旋轉(zhuǎn)擦凈片臺控制面板勻膠機(jī)蓋板HP蓋板勻膠勻膠機(jī)Spinner和Hotplate儀器名稱：勻膠機(jī)放片35德國KarlSuss公司MA6/BA6雙面對準(zhǔn)光刻機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：

基片雙面對準(zhǔn)(包括鍵合預(yù)對準(zhǔn))；

基片尺寸：10′10mm2~F100mm；

光源波長：435nm和365nm；

套刻精度：<1um；

光源均勻性：<5%

四種曝光方式(軟接觸、硬接觸、低真空，真空)顯微鏡目鏡顯微鏡物鏡版架承片臺監(jiān)視器控制面板對位左右調(diào)整對位角度調(diào)整光刻機(jī)設(shè)備：德國KarlSuss公司MA6/BA6雙面對準(zhǔn)光刻機(jī)顯微36

微波Plasma去膠機(jī)（AsherandStripper）儀器名稱：去膠機(jī)制造廠：PVATePlaAG

型號規(guī)格：Model300PlasmaSystem

主要技術(shù)指標(biāo)：·2.45GHz

·0-1000Watt

·2-4separategaschannel

·processpressure：0.2-2mbar應(yīng)用范圍：·photoresiststripping

·surfacecleaning

目的：掃膠，去膠，處理表面.碳?xì)浠衔?PR)可以在氧等離子體中被腐蝕,原因是等離子體中產(chǎn)生原子氧,化學(xué)性質(zhì)極為活潑,與H,C反應(yīng)生成易揮發(fā)性產(chǎn)物如,H2O,CO,CO2等,此過程叫作灰化.去光刻膠底膜后，若下層有待腐蝕材料如氧化硅,可以提高腐蝕的均勻性，提高基片與