超微粒感光乳剂制造中的几个问题

一、前言 超微粒干版性能的优劣,直接影响着半导体工艺中掩模版的质量。从掩模的制造来看,要求超微粒感光干版具有2000条线/毫米以上的高分辨能力,版面是超平的,胶膜高度清洁;而从自动制版技术的要求来讲,又希望这种超微粒干版的光敏特性比较高。 众所周知,要使超微粒干版的分辨本领高,除要求感光乳剂中的卤化银颗粒精细外,要达到图形线条锐度高,必须保证感光干版的反差特性极好。要满足这一点,超微粒干版的灰雾密度必须极小。 为此,要获得高质量的超微粒干版,当然选取一个良好的配方和理想的原材料是很重要的。但实验表明,感光乳剂制造工艺的设计和控制是否合理,也是不可忽视的因素。 这里仅根据我们在超微粒感光乳剂的制造中遇到的问题和认识,加以粗略地讨论。 二、关于感光乳胶的光敏度 根据图形发生器自动制版的特点,要求超微粒干版的光敏特性较高。从我所的图形发生器制版情况来看,柯达版的光敏度尚不能满足要求,另外,版的耗用量也很大,这就要求必须解决干版的光敏度问题。 1.感光乳剂的组分和光敏度的关系     

改造双极生产线Cr版代替明胶版光刻技术研究

本文叙述了用匀胶铬版制作光刻掩模代替超微粒干版制作光刻掩模的工艺过程，文中就图象发生器直接曝光匀胶铬及图象的黑白反转工艺作了较为详尽的介绍，对集成电路的光 刻技术有一定参考作用。     

超微粒干版实用分辨率的实验分析

近几年来出现了从光刻掩模的制造到光致抗蚀剂的去除整个工艺程序中用电子束制版,离子技术去胶等一系列新技术,有可能取代用乳胶干版制造掩模的工艺。但是由于设备昂贵,某些器件的特殊要求完全取代至少在目前是不可能。新技术无疑是为人们欢迎的但距离普及使用还存在困难,因而掩模制造工艺在目前和一个相当长的时间内仍然会在微电子工业中,成为一项关键工艺而发挥它应有的作用。 乳胶干版尽管在光敏组份方面作了某些调整,但基本工艺差别并不十分明显,然而,在于版质量方面例如S度分辨率等则有一定的差异。因此,直接影响到器件和电路掩模版的制作,特别是做细图形的加工。几乎所有的器件、电路的制造者都希望能得到解相力高、图形清晰、无缺陷的光刻掩模。 本所在研制微波器件中,相当多地采用圆形点阵结构,因为在制版照相中圆点要比相同尺寸条件下的线条困难得多,我们曾试图采用电子束曝光机来制备。由于目前采用逐步逼进法扫描作图,制作圆形点阵则带来困难和极大的复杂性一时是不能实现的,因此也迫使我们对乳胶干版作一些工作,当务之急的是实现2微米(相当于1微米线条)直径的圆点,分辨率能否满足?为了避免不必要的重复,我们仅提出以下几方面共同讨论。 1.光晕、光渗对分辨率的影响     

国产匀胶铬版的分步重复照相应用

通常,半导体器件制造中制版工艺的分步重复照相都是在高分辨率乳胶版上进行的。然后以此为原版进行复印来制造光刻掩模版。若大批量生产某品种的掩模,则先从原版上印得“母版”,再从“母版”上印制工作掩模。可以想像经过这样两次复印,掩模的缺陷会有所增加,精度也会下降。显然,缩短工艺流程,减少复印次数是提高工作掩模质量十分重要的措施。那么,直接在匀胶铬版上分步重复“母版”或工作掩模将是比较理想的。 根据我们多年的试验,这种分步重复照相可以用负性光致抗蚀剂,也可以用正性光致抗蚀剂来实现,而获得图形的边缘以后者为好。用这种方法制得的“母版”或工作掩模因为是铬版或氧化铬版,其耐磨性较乳胶版要好得     

照相掩模制造中的光刻

对光刻技术而言,除了某些特殊情况(例如电子束曝光等)以外,一般都需要印有原图的掩模。作掩膜的材料主要是用银盐感光材料(照象干版或软片),随着光刻技术的发展,明胶膜的耐久性方面的缺点就成了银盐感光材料使用中的一个问题。作为克服这个问题的一个办法,现在有一种采用金属薄膜图象的强烈趋势。在透明衬底上(玻璃板)牢固作上的金属薄膜图象具有胜过干版数十倍的耐久性,在使工业光刻工艺稳定起来的同时,它还有分辨率高和图形的清晰度好等优点。在玻璃衬底上形成的金属薄膜图形一般用光刻来作,在衬底,薄膜材料,制作薄膜方法以及光刻工艺等方面,由于工艺     

适用于厚膜剥离的图形反转双层胶光刻技术

介绍了一种适用于厚膜剥离的图形反转双层胶光刻技术,采用图形反转胶和正型光刻胶,选择合适的光刻工艺形成了光刻胶倒梯形的剖面结构,可以成功剥离与胶层厚度相同的膜层,厚度可达13μm。同时对一些技术机理和关键工艺条件进行了讨论。     

光刻胶段差对光刻图形的影响与改善

TFT光刻制程中,光刻胶段差使光胶在同一个光刻平面上,各区域的光刻程度不同,严重影响着光刻图形的质量。文章从光刻胶段差对光刻图形影响的原因进行分析,根据光强在投影光刻机光刻系统中焦点附近与光刻胶内部的变化特点,推导并计算出光刻胶段差区域内光强变化量为零时,光刻系统中光刻平面所应处于的位置,同时结合当前光刻系统焦平面的位置,计算出光刻平面的调整量,并以该调整量对当前光刻平面进行调整。结果表明:对于极限分辨率为2.41μm的投影光刻机,要使厚0.52μm的光刻胶段差内光强变化量为零,光刻平面调整量为9.434 42μm,且对光刻平面调整后10μm后,在DICD(Develop Inspection Critical Dimension)变化量较小的情况下,可显著改善沟道长为2.5μm的GOA(gate drive on array)区域的光刻胶残留。     

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.     

衍射干涉光刻研究

光刻就是将掩模版上的图形转移到基底的过程,广泛应用于微电子、微机械领域。衍射现象是光刻工艺无法避免的问题,当掩模图形尺寸接近光源波长时,就会产生衍射干涉现象。利用这一现象,可以产生小于掩模图形尺寸的图形。采用严格耦合波分析算法对光刻过程中的衍射干涉做了仿真分析;并用karl suss MA6光刻机实现了基于掩模的干涉光刻实验,通过增加滤光片得到相干光源,增强光刻过程的衍射,形成衍射干涉,掩模版透光区域和部分不透光区域下方的光刻胶得到曝光,利用微米尺度的光栅图形,在光刻胶上产生亚微米的光栅;最后利用干法刻蚀工艺,在硅基底上加工出亚微米尺度光栅。     

高分辨率SiNx纳米压印模板的快速制备工艺

纳米压印技术是近年来国际新兴的纳米光刻技术,具有高分辨率、高效率和低成本等优点。本文结合电子束光刻技术和干法刻蚀技术开发了简洁的纳米压印SiNx光栅模板制造工艺。为提高工艺效率,引进高灵敏度的化学放大胶NEB-22胶（负性胶）作为电子光刻胶,用电子束光刻技术在NEB-22上刻出光栅图形,再利用其作为掩膜,经反应离子刻蚀后,将光栅图形转移到氮化硅上,得到所需模板。文中详细研究了NEB-22胶的电子束光刻特性及其干法刻蚀特性,指出了它作为电子束光刻胶的优点及它相对于铬掩膜而言作为干法刻蚀掩膜的不足。     

微电子文摘

迄今,光刻技术仍是集成电路生产中的主要工艺;今后,随着采用更短波长光源和更复杂的工艺技术,接触式光刻仍将保持其领地。采用双层光刻胶筹先进技术,接触式光刻技术可加工0.25μm条宽的图形。本文研究了光偏振的影响,对采用偏振光的接触式光刻工艺进行了模拟,得出了图象质量判据与光刻系统尺寸及光偏振方向的关系。研究得出,只要优化光刻工艺参数就能提高其分辨度。参9(卞一)     

超微粒干版试制情况汇报

随着半导体器件和集成电路向中、大规模方向的发展,制版工艺对超微粒干版提出越来越高的要求。遵照毛主席“中国人民有志气,有能力,一定要在不远的将来,赶上和超过世界先进水平”的教导,我所学习采用各兄弟单位的宝贵经验,对超微粒干版的制备工艺逐渐改进,使超微粒干版的质量基本稳定。同时对提高干版的均匀度、分辨率、感光速度、牢度等几方面做了一些点滴的摸索试验,目前使用尚较满意,可以拍摄1～2微米的线条。现将我所制备的一些情况小结如下。     

AOTF器件制作中光刻工艺的研究

对在LiNbO3晶体基片上制作声光可调谐滤波器(AOTF)光刻工艺参数的确定进行了研究.着重研究了匀胶机转速、曝光时间和显影时间对光刻效果的影响.通过大量的实验得到了较好的光刻工艺参数,即在低速2850/8(rpm/s)和高速6000/25(rpm/s)的转速下取得较均匀的光刻胶后,在90℃下前烘30 min,再经过10 s曝光和10 s显影,最后再经过30 min的100℃后烘,可得到较好的光刻图样.经过显微镜观察,光刻好的图形表面洁净,侧壁陡直光滑,图形质量较好.     

经济的光刻设备——一次片子曝光系统

据美刊《电子封装与生产》1977年第九期报导,一套新型的直接分步重复片子系统(缩写DSW)有希望使光刻工艺作为经济的集成电路生产方法而至少延续五年以上。这套由GCA/Burlington子公司制造的Mann直接分步重复片子系统填补了目前1:1照相投影复印和电子束直接在片子上作图这两者之间的空白。在片子生产中,这套新系统每小时的产量比用于相同目的电子束系统几乎高一倍,由于使用了     

Micronic革新图形技术与客户双赢

光刻胶、掩膜版和光刻机一直以来是构成光刻的三要素,掩膜版的技术水平直接影响着半导体光刻技术的发展,而目前几乎所有平板显示器的制造过程也必须用到光掩膜。Micronic Laser Systems AB正是提供TFT-LCD、半导体和先进电子封装制造中掩膜版生产工具-激光图形发生器的公司。     

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。     

Micronlc革新图形技术与客户双赢

光刻胶、掩膜版和光刻机一直以来是构成光刻的三要素．掩膜版的技术水平直接影响着半导体光刻技术的发展．而目前几乎所有平板显示器的制造过程也必须用到光掩膜。Micronic Laser Systems AB正是提供TFT-LCD．半导体和先进电子封装制造中掩膜版生产工具．激光图形发生器的公司。     

基于光刻版的无留膜紫外纳米压印技术研究

针对纳米压印光刻技术中压印脱模后的留膜去除问题,提出了一种基于光刻版的无留膜紫外纳米压印技术.采用传统的光刻版作为紫外压印模版,由于模版上铬层的遮蔽作用.使得铬层下面的光刻胶不被曝光,从而可以轻易地被去除.实验结果表明,该技术综合了压印与光刻各自的优点,可以获得无留膜厚度的压印图形,省去了压印后的留膜刻蚀工艺.从而避免了由于留膜厚度不均匀所带来的过刻蚀或欠刻蚀的问题.     

对胶体球光刻中单层胶体晶体曝光特性的研究

对胶体球光刻中单层胶体晶体(MCC)的曝光特性进行了研究。利用磁控溅射的方法在蓝宝石衬底上生长SiO2薄膜并旋涂光刻胶,通过固液界面自组装的方法在光刻胶上制备了单层胶体晶体。胶体球光刻利用单层胶体晶体作为微透镜阵列,通过紫外曝光的方法在光刻胶上制备微孔阵列。光刻胶上图形的周期性与胶体球的直径有关,并且大直径的胶体球的聚光性能要强于小直径胶体球,在曝光过程中随着曝光时间的增加,由于曝光量的增加以及光刻胶的漂白现象,光刻胶上微孔的尺寸也在增加。最后以曝光后的光刻胶为掩膜,将感应耦合等离子体刻蚀技术(ICP)以及湿法腐蚀相结合,制备出了图形化蓝宝石(PSS)衬底。     

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)