各种光致抗蚀剂的无显影刻蚀特性,

<正> 继A抗蚀剂成功地实现无显影光刻之后,为了进一步扩大该技术的实用范围,并了解其它光刻胶是否同样存在这种效应,我们对不同的光刻胶(包括正性胶和负性胶)进行了研究.通过大量实验发现,在一定条件下它们都具有无显影刻蚀效应.有趣的是负性胶     

各种光致抗蚀剂的无显影刻蚀特性

继A抗蚀剂成功地实现无显影光刻之后,为了进一步扩大该技术的实用范围,并了解其它光刻胶是否同样存在这种效应,我们对不同的光刻胶(包括正性胶和负性胶)进行了研究.通过大量实验发现,在一定条件下它们都具有无显影刻蚀效应.有趣的是负性胶     

光刻胶在二元光学元件制作工艺中的行为研究

采用大规模集成电路的多次掩模光刻和刻蚀技术制作二元光学元件阵列是较为传统和实用的制作方法,其工艺过程主要包括:利用光刻技术将设计的掩模版图形转印到有光刻胶的衬底表面;利用刻蚀技术将光刻胶的图形转移到衬底表面,形成所需的表面浮雕结构.在工艺中,光刻胶的行为和特性对衬底的最终图形有着极为重要的作用.光刻和刻蚀两道工序都要求实际图形与掩模版的图形达到很高的一致性,这样才能实现元件被高保真地制作到衬底上.在整个工艺过程中,由于不同光刻胶在甩胶、前烘、曝光、显影、坚膜、刻蚀或腐蚀等工艺中表现不同的行为特性:附着性、均匀性、边缘效应、分辨率、感光度、高温形变、耐刻蚀性等等,使得所制作的器件性能有较大的区别.本文详细研究了不同光刻胶在不同工艺过程中的行为.在二元光学元件的制作中,通过选用不同的光刻胶:在第一次光刻刻蚀台阶较深时,选择粘度系数较大,高感光度,耐刻蚀的厚胶;在套刻中,刻蚀台阶较浅时,选用高分辨率、高陡直度、耐高温的薄胶,最终制作出了性能良好的二元光学元件.(OD2)     

紫外线厚胶光刻技术研究及应用

紫外线厚胶光刻技术已广泛应用于3D微机械结构的制作.本文选用AZ4620和SU-8两种光刻厚胶,采用德国卡尔*休斯公司的MA-6双面对准光刻机,对紫外线光刻工艺条件进行了对比研究,结果表明,负性光刻胶SU-8的光敏性好,胶结构图形的侧墙较陡直,能够实现较大的深宽比,为复杂结构的三维微机械器件的制作提供了保证.     

紫外线厚胶光刻技术研究及应用

紫外线厚胶光刻技术已广泛应用于3D微机械结构的制作.本文选用AZ4620和SU-8两种光刻厚胶,采用德国卡尔*休斯公司的MA-6双面对准光刻机,对紫外线光刻工艺条件进行了对比研究,结果表明,负性光刻胶SU-8的光敏性好,胶结构图形的侧墙较陡直,能够实现较大的深宽比,为复杂结构的三维微机械器件的制作提供了保证.     

大规模集成电路制作中的光刻技术——紫外线曝光和电子束曝光

本文从实用于大规模集成电路制备的观点出发,对紫外线光刻和电子束光刻图形制作工艺中的问题进行了综述。在紫外线光刻方面,对接触曝光和投影曝光的对比、图形对准精度和正性胶图形的缺陷进行了讨论;对电子束曝光亦进行了讨论,这里包括扫描电子束曝光系统的稳定性、绘图精度、电子束光刻胶特性及其在有掩模制备和芯片直接曝光方面的应用等问题。     

SU-8胶深紫外光刻模拟

综合了SU-8胶光刻过程中衍射、反射、折射、吸收率随光刻胶深度的变化及交联显影等各种效应,考虑了折射及吸收系数随时间的变化,建立了SU-8化学放大胶的光刻模型.模拟结果显示,该模型比现有的模拟方法结果更精确,与实验结果符合较好,可以在实际应用中对SU-8光刻胶的二维模拟结果进行有效预测.     

SU-8胶深紫外光刻模拟

综合了SU-8胶光刻过程中衍射、反射、折射、吸收率随光刻胶深度的变化及交联显影等各种效应,考虑了折射及吸收系数随时间的变化,建立了SU-8化学放大胶的光刻模型.模拟结果显示,该模型比现有的模拟方法结果更精确,与实验结果符合较好,可以在实际应用中对SU-8光刻胶的二维模拟结果进行有效预测.     

紫外线厚胶光刻技术研究及应用

紫外线厚胶光刻技术已广泛应用于 3D微机械结构的制作。本文选用AZ4 6 2 0和SU 8两种光刻厚胶 ,采用德国卡尔·休斯公司的MA 6双面对准光刻机 ,对紫外线光刻工艺条件进行了对比研究 ,结果表明 ,负性光刻胶SU 8的光敏性好 ,胶结构图形的侧墙较陡直 ,能够实现较大的深宽比 ,为复杂结构的三维微机械器件的制作提供了保证。     

表面传导电子发射显示器微细结构光刻工艺的优化

研究了旋涂和光刻工艺对制备表面传导发射显示器(SED)微细结构的影响,分析正性光刻胶和旋涂工艺的作用机理,探讨光刻胶的平面旋涂工艺、曝光剂量、前烘对光刻图形的影响.借助旋涂技术将光刻胶转移在附有金属薄膜的玻璃基片上,利用紫外光对其进行曝光,通过视频显微镜、台阶仪对实验结果分析,优化实验工艺参数.结果表明,光刻胶留膜率随旋转速度增大而减少,随光刻胶的粘度增大而增大,光刻图形宽度随曝光剂量的增大而变窄,曝光剂量40～50 mJ/cm2,前烘110 ℃保温25 min条件下光刻图形边缘平整,为研制SED微细结构奠定了基础.     

Experiments for 3-D structuring of thick resists by gray tone lithography

With the conventional micromachining technologies: isotropic and anisotropic dry and wet etching, a few shapes can be done. To overcome this limitation binary multi-masking technique, laser micro-stereolithography, or direct electron-beam-writing were used, but an inexpensive one-step UV-lithographic method, using the so-called “gray-tone lithography”, seems to be the best choice to produce local intensity modulation during exposure process. The paper reports on the study of arbitrary three-dimensional (3-D) shaping of negative and positive thick resists, using this method, and common technologies in standard ICs fabrication. Particular emphasis is placed on the design, manufacturing and use of half-tone transmission masks, required for UV-lithographic step in the fabrication process of mechanical, optical or electronics components. The original design and fabrication method, for the gray-tone reticles, were supported by experiments showing the main advantage of this new technology: the 3-D structuring of thick resists in a single exposure step, and also a high aspect ratio obtained over 9:1. Experimental results are presented in SEM micrographs, only for positive thick resists, showing different 3-D shapes in positive and negative polarity, and also the results obtained by using the wall-type test structure for aspect ratio evaluation. Finally, by optimization of the lithographic process, interesting applications are shown.     

脉冲激光微加工技术在MEMS中的应用

介绍了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统(MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米／亚微米加工精度，且适用于多种材料，与传统的微细加工技术(光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等)相比具有其独到之处。阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光-LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术。     

表面加工多晶硅薄膜热导率测试结构

提出了一种使用表面加工工艺设计多晶硅薄膜热导率的测试结构 ,论文推导了热学模型 ,给出了测试方法。由于其制造工艺能和其它微机械器件制造工艺完全兼容 ,因而能够达到监控MEMS器件制造工艺和在线检测的目的     

体微加工技术在MEMS中的应用

微机电系统(MEMS)技术的基础是由微电子加工技术发展起来的微结构加工技术，包括表面微加工技术和体微加工技术。其中体微加工技术是微传感器、微执行器制造中最重要的加工技术。该文主要介绍以加工金属、聚合物以及陶瓷为主的LIGA技术，先进硅刻蚀技术(ASE)和石英晶体深槽湿法刻蚀技术。最后给出用LIGA技术和牺牲层技术制作微加速度传感器的例子。     

烘焙工艺条件对厚胶光刻面形的影响

采用厚层正性光刻胶AZ P4620进行光刻实验,考察了在前烘和坚膜阶段不同的工艺参数条件下的光刻胶浮雕面形的变化.实验表明,完全显影后光刻胶的浮雕面形受前烘工艺参数的影响很小,但其显影速率有一定差别;当坚膜烘焙后,不同前烘条件下的浮雕面形差别较大;当前烘条件相同时,坚膜参数的变化对光刻胶的浮雕面形影响较大.由此得出,在前烘阶段应采取较高温度、较短时间的烘焙,而在坚膜阶段应采取较低温度、较长时间的烘焙,这样可提高厚胶光刻面形的质量.     

Plasma formation of buffer layers for multilayer resist structures

Recently, Li and Richards described a plasma treatment which may be used to prevent intermixing of successive layers of positive resists. We have studied the characteristics of the fluorinated polymer layers produced by this process, and have used a modification of the process to perform multilayer lithography for device fabrication.     

MEMS螺线管型电感器正负胶结合的加工工艺

MEMS螺线管型电感器由于具有很多优点，其用途或潜在用途相当广泛 。为了获得高质量的MEMS螺线管型电感器，在充分利用SU-8特点的基础上，结合使用正胶AZ-4000系列和负胶SU-8系列，新开发了UV-LIGA多层微加工工艺，它主要包括：在基片上溅射Cr/Cu作为电镀种子层，涂布正胶，紫外光刻得到电镀模具，电镀Cu和FeNi分别得到线圈的下层、中层和上层以及铁芯；在完成下层和中层后，分别进行一次负胶工艺以形成电绝缘层和后续结构的支撑平台，即涂布负胶覆盖较下层结构，光刻开通往较上一层的通道并使SU-8聚合、交联以满足性能要求。实验表明该工艺是可行和实用的。它除了可用于螺线管电感器的加工，还可以用来加工其它三维结构的MEMS器件。     

MEMS工艺集成化设计及其可视化

针对目前MEMS设计复杂 ,直观性差等问题 ,提出了工艺集成化设计和可视化的可行性解决方案 ,对其中的关键技术进行了研究 ,并基于所提出的方案研究了工艺设计的集成化和可视化的实现技术。首先对MEMS表面加工工艺进行了详细的分析 ,采用面向过程的方法建立了表面工艺过程的统一模型。基于这一模型 ,研究了MEMS工艺设计的集成化技术 ,实现了工艺设计中各种信息的集成化 ,并设计开发了工艺设计的集成化软件环境。最后 ,对工艺设计中的二维版图的三维重构算法进行了详细的研究 ,通过SolilWorksAPI接口的开发 ,在SolilWorks的环境下实现了工艺过程的三维可视化     

CO2-Based Dual-Tone Resists for Electron Beam Lithography

The increasing global environmental and energy crisis has urgently motivated the advancement of sustainable materials. Significant effort has been focused on developing new materials to replace the fossil-based resists in the semiconductor industry based on greener sources such as ice, dry ice, small organic molecules, and proteins. Such resist materials, however, have yet to meet the stringent requirements of high sensitivity, high resolution, reliable repeatability, and good compatibility with the current protocols. To this end, CO₂-based polycarbonates (CO₂-PCs) obtained from the copolymerization of CO₂ and epoxides are demonstrated as sustainable dual-tone (positive & negative tone) resists for electron beam lithography. By adjusting the chemical structure, developing agent, and molecular weight, the CO₂-PCs present high sensitivities to electron beam (1.3/120 µ C cm⁻²), narrow critical dimensions (29/58 nm), and moderate line edge roughness (4.6/26.7 nm) for negative and positive resists, respectively. A deep understanding of the exposure mechanism of CO₂-PC resists is provided on the basis of the Fourier transform infrared, Raman, and electron ionization mass spectroscopy. 2D photonic crystal devices are fabricated using the negative and positive CO₂-PC resists, respectively, and both devices show distinct colors derived from their well-defined nanostructures, indicating the great practical potential of CO₂-derived electron beam resists.     

Silylation and dry procession

The issues of dry development and self-developing resists are addressed in this paper by way of an introduction to the main topic of surface imaging, in which diffusion-enhanced vapour plhase silylation chemistries and their mechanisms are developed with specific reference to resists that function through the DESIRE process. More recent liquid phase silylation processes are also considered.