刻蚀技术的进展

1.前言 刻蚀技术是这样一种工艺,即在硅片之类的基板表面涂敷感光膜或者光致抗蚀剂,在其上面复制微细图形,并通过显影处理残留适应图形微细形状的光致抗蚀剂。把这种光致抗蚀图作为保护层,实施基板表面的蚀刻和有选择添加杂质等的加工工序,利用这种技术能制作微细器件和电路。因此,刻蚀技术是决定集成电路微细尺寸首要的基础技术。     

准分子激光直接刻蚀聚酰亚胺技术研究

一、引言随着大规模集成电路和集成光学的不断发展,对加工技术的要求越来越高,如目前提出图形的精细化,过程低温化,掺杂薄层化及可控性优化等,而准分子激光器则以它能量高、波长短(200～400nm)等优点为解决这些问题提供了有利条件。于是,八十年代开始形成了准分子微细加工新兴技术领域。准分子激光微细加工大体可分为激光曝光技术,激光CVD     

光微型加工

当制作微系统(如将微型传感器或微执行元件等集成化的微机械)时,只用半导体集成电路制造技术是不够的,还需要有制作立体机械结构的技术以及将制作的微型传感器等器件立体配置固定的技术.这些机械结构体,因微细而容易损坏,容易受表面张力的影响,故适合用化学气相沉积或光激励蚀刻等的加工技术.为此目的需要(1)进行高速加工;(2)需有进行定位或观察加工状态的方法;(3)进行试样的移动和旋转等.因此,需要冷却基板,以形成原料气体的冷凝层,同时,还需要设计观察光学系统.本文介绍光微型加工技术.     

激光蚀刻——一种新式超LSI制造技术

<正> 东京芝浦电气公司的研究人员发现,置于氯气中的硅片如用激光照射,被照射部分会因化学反应而被蚀刻。利用这种现象,不用光致抗蚀剂也能在硅片上形成超LSI图形(无抗蚀剂蚀刻法)。该技术的出现将使LSI制造工艺的中心环节——图形形成工艺大大简化,预计可削减到     

用可见光成功进行50nm宽的光刻

日本理化学研究所尖端研究系统激励子工程研究小组的科研人员利用436nm波长的可见光，将50nm宽的微细图形成功地复制到感光树脂上，并利用准分子激光光源的光蚀刻法形成半导体集成电路的图形。然而，该方法有一定的物理局限性、图形尺寸不能小于波长的一半，因此更微细的光蚀刻则需要更短波长的光源，而且要求光学系统或抗蚀剂适应短波长。     

短波激光用硼酸盐类波长转换晶体

近年来,可见到紫外的短波激光可望应用于半导体蚀刻用光源、机械材料、结构件等的批量加工、电子工业领域中的功能性结构件的微细加工、物质表面的改性、超微细加工、紫外成型、激光磨蚀等许多领域.但由于以往的短波激光光源用的是稀有气体卤化物类的准分子激光器,其工作效率低,寿命短,特性劣化快,工作电压高,装置尺寸大等很多缺点,故在操作和维修上需要投入很多劳动力、费用及时间.因此,开发能够解决这些问题的全固体短波激光光源已成为工业应用方面最重要的课题.     

用激光感应蚀刻进行陶瓷的微细加工

近来，作为新型材料的各种陶瓷的开发研究非常热门，希望将之应用于多个领域。作为陶瓷的一种微细形状加工法,将陶瓷浸入蚀刻溶液中，用激光束辐照进行所需形状加工的激光感应蚀刻正受到人们的注意。     

理化学研究所采用激光开发微细沟道加工技术

<正>据日本《O Plus E 》1991年第142期报道,日本理化学研究所开发新的无抗蚀剂腐蚀技术,通过激光在GaAs衬底上加工微细沟道。利用激光在衬底上产生表面等离子波及其干涉,成功地制成了线性图形。今后可望应用于制作量子线器件等高性能半导体激光器。     

不锈钢表面光纤激光掩膜微细电解复合加工

为了实现不锈钢微细电解定域加工,提出激光掩膜表面改性微细电解复合加工技术。研发了激光掩膜微细电解复合加工装置,并进行样件加工试验。首先,采用光纤激光在304不锈钢表面扫描加热进行打标图案,利用X射线光电子能谱分析(XPS)对不锈钢表面激光打标图案进行分析,发现激光在不锈钢表面打标时被空气氧化生成铁、铬等氧化物,生成的打标图案具有耐腐蚀性,形成保护性掩膜。然后进行电解加工,由于掩膜图案在电解过程中起到保护作用,选择合适的电解加工参数,在不锈钢表面能加工复杂的微结构。最后利用SEM、光学轮廓仪来观测微结构形貌、粗糙度等。研究结果表明:利用激光表面改性,结合微细电解加工能实现304不锈钢微结构的快速加工,该工艺在微细加工领域具有很好的发展前景。     

新产品

CO2激光打印系统该打印系统是一种全自动CO2激光打印系统。特点:(1)适于在印刷线路版上打印品名、批号、制造日期和管理号码等。(2)可安装于已有的生产线和部件装配线上。(3)具有标准的英文、数字、QR码、数据矩阵及条型码的打印功能。(No.16)微细图形加工用激光装置该装置利用激光直接投影加工方法达到蚀刻处理的极限,实现了线与空间小于20μm的下一代基板的标准。利用以往一半的基板,采用附加工艺即可实现高效率生产线。特点:(1)可实现小于20μm的微细图形的加工。(2)可在80s内加工出457mm×600mm的大型面板。(3)可用小规模的设备进行…     

掩膜配线形成技术的特征和问题点

半导体芯片支撑即印制板最基本要素就是形成电子回路配线，几十年以来沿用传统的光化蚀刻工艺制作成的。配线的形成工艺是比较复杂的，需要光源通过黑白反差很大透明的掩膜，使感光材料起光化学作用形成配线图形。半导体大规模集成电路，就是采用光化学蚀刻工艺进行微细加工，就是利用先进的技术制作掩膜（光具）。[第一段]     

光栅扫描方式的高性能电子束描绘装置

日本超大规模集成电路技术共同研究所,在通产省的资助下,研制成功了能高速度、高精度制备微细电路图形的光栅扫描方式的电子束描绘装置。这种光栅扫描方式的电子束描绘装置,可以使电子束沿一定方向,用一定振幅边扫描边依据图案使电子束间断。另外在扫描方向和垂直方向上可连续移动工作台,描绘图形采用光栅扫描方式。     

不锈钢材料的光纤激光掩膜微细电解复合加工

光纤激光掩膜微细电解复合加工是激光表面重熔与微细电解加工的结合,是加工微细型腔的有效方法。根据光纤激光掩膜微细电解复合加工的加工原理,搭建复合加工平台并进行工艺试验。对光纤激光掩膜表层物质进行XRD测量,结合有限元法建立热源模型分析激光加工参数对激光掩膜的影响,对不锈钢表层进行电化学极化曲线测量,最后进行工艺试验对得出的结论进行验证。研究结果表明:激光重熔表面耐腐蚀性较好,在微细电解加工过程中对材料基体起到很好的保护作用,选取适当的激光加工参数能够加工出精细的微型腔结构。     

采用纳料材料的新超微细加工技术

日本日立公司开发了一种不采用光而可进行纳米级超微细加工新技术。该新技术是 :利用称谓自保共聚物 (bLock -CopoLymer)的纳米材料自然形成超微细结构。该技术可实现薄膜化。且仅用热退火而形成纳米级超微细点 (dot)图形。当将此图形腐蚀 (RIE :ReactiveIonEtching) ,便可将超微细图形复印在硅衬底上。采用此方法 ,则不需要使用高价的曝光装置 ,而可简单地在硅衬底、玻璃衬底上、金属薄膜上等形成15～ 2 0nm任意直径大小的整齐的孔。并期待此项新技术应用于硬盘存储媒体、单电子元器件等采用纳料材料的新超微细加工技术@嘉明…     

采用激光的VLSI制造技术

日本某公司研究成功一种不使用感光剂(抗蚀剂)也可在衬底上直接形成VLSI电路图形的新技术.用激光照射置于氯气中的硅衬底,在照射部分即产生化学反应而被蚀刻(无抗蚀剂蚀刻),从而形成电路图形. 目前,在硅衬底上形成LSI电路图形都是按抗蚀剂涂敷→抗蚀剂烘干→图形曝光→显影→抗蚀剂加固→蚀刻→抗蚀剂剥离等七个工序进行的,而新技术则     

简易制作直径数十纳米微凹透镜的技术

日本崎玉大学的科研人员将激光加工和蚀刻技术相结合，开发了在玻璃表面用简易方法制作出直径约数十纳米微凹透镜的技术。用激光在玻璃表面作出微小凹部之后进行蚀刻，凹形的方格逐渐变成近似于球面，成为凹透镜。以往半导体曝光技术适于相同微透镜的批量生产。与此相反，该方法是因凹形形成的方法而可以任意曲率制造微凹透镜，所以适合多品种的少量生产。这种凹透镜有望用于光纤通信、液晶显示器等领域。     

用光加工研制成世界最早的微立体配线

日本三洋电机公司开发了微机械用的新微细配线技术.用准分子激光和可见光激光同时照射在基板的方法,在世界上首次实现立体配线.该方法被称之为双波长激光化学汽相沉积法,在实验装置上注入钨化合物等原料气体,并且将准分子激光和可见光同时照射在基板上,在30秒内形成直径0.1mm,厚度     

本期显示术语——光刻(photo etching)

光刻(photo etching)是利用照相复制与化学腐蚀相结合的技术,在工件表面制取精密、微细和复杂薄层图形的化学加工方法。光刻原理虽然在19世纪初就为人们所知,但长期以来由于缺乏     

对硅片进行无抗蚀膜光化学蚀刻的一种新方法

研究了一种在硅片上进行无抗蚀膜光化学蚀刻的新方法 ,使用过氧化氢 (H2 O2 )和氟酸 (HF)作为光化学媒质 ,使用ArF紫外激光作为光源 ,无需事先加工抗蚀膜 ,可直接在硅表面进行蚀刻。在H2 O2 与HF的浓度比为 1.3时 ,蚀刻效果最佳 ,当激光能量密度为 2 9mJ/cm2 ,照射脉冲数为 10 0 0 0次时 ,得到 2 10nm的蚀刻深度     

准分子激光微细加工技术

准分子激光器是一种高功率、高效率的紫外激光器,在未来利用紫外光技术的光产业中具有独特的作用。目前已在激光化学、激光生物医学和激光新材料等科学领域中显示出潜在的活力。然而最活跃的是准分子激光微细加工技术。图1给出了半导体材料主要加工技术的发展概况。从图1可以看出激光微细加工在半导体技术中的重要地位。本文对该领域的激光曝光、激光CVD、激光掺杂和激光刻蚀技术等四个方面作简要的介绍。