LED光刻及相關工藝技術光刻工藝中的基本知識2.光刻工藝中的常用技術

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

光刻工藝是指將掩膜版上的圖形轉移到襯底表面光刻膠上的技術--------要求高精度尺寸轉移,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.圖相轉移技術（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（透鏡的數值孔徑）K1與工藝參數有關(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（數值孔徑）：

對于一個理想的鏡頭系統，圖像的質量僅僅受到由于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聚到一點成像的能力用數值孔徑來表示。

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

*要選擇好合適的光照時間消衍射光學系統:衍射可引起轉移尺寸的變化

*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、負性光刻膠和反轉膠。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

負性膠光刻膠與掩膜版負性膠8

正性膠

正性膠9反轉膠:通過兩次光照,用負膠版得到正膠版的圖形,解決正膠版難對版的問題,但價格太貴.反轉膠:通過兩次光照,用負膠版得到正膠版的圖形,解決正膠10勻膠:勻膠機Spinner;要控制涂膠量,實際上轉數一定滴膠量不同膠厚不同。邊沿偏厚。勻膠:勻膠機Spinner;要控制涂膠量,11外力光刻膠晶片溶劑蒸發光刻膠旋轉i加熱底盤最終厚度蒸發后的溶劑保留的固態物（固含量或留膜率）烘膠:Hotplate—溫度梯度不同---烘箱（影響膠的狀態）

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

型號規格：Delta80T2

主要技術指標：

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

基片雙面對準(包括鍵合預對準)；

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視器控制面板對位左右調整對位角度調整光刻機設備：德國KarlSuss公司MA6/BA6雙面對準光刻機顯微16

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

型號規格：Model300PlasmaSystem

主要技術指標：·2.45GHz

·0-1000Watt

·2-4separategaschannel

·processpressure：0.2-2mbar應用范圍：·photoresiststripping

·surfacecleaning

目的：掃膠，去膠，處理表面.碳氫化合物(PR)可以在氧等離子體中被腐蝕,原因是等離子體中產生原子氧,化學性質極為活潑,與H,C反應生成易揮發性產物如,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,而且原子和官能團受激活的濃度大大提高.因此,對晶片的損傷小,除膠效果強.微波Plasma去膠機（AsherandStri17前處理預烘100C10min堅膜100C10min顯影40sec對準曝光8sec前烘100C5min勻膠4000rps膠厚1.4um（以AZ6130為例）膠厚大約2um，顯影時間<1min視為較好的曝光顯影時間的配合光刻工藝的基本步驟（如同洗印相片）：前處理堅膜顯影對準曝光前烘勻膠（以AZ6130為例）膠厚大約18maskresistpositiveslope(a)exposure(b)development正性膠負性膠（L300,SU8）maskresistundercut(a)exposure(b)development(AZ6130，S9912,AZ4620)

實例：maskresistpositiveslope(a)ex19反轉膠（AZ5214,AZ5200）特點：負膠掩膜版、兩次曝光、

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

LED光刻及相關工藝技術光刻工藝中的基本知識2.光刻工藝中的常用技術

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

光刻工藝是指將掩膜版上的圖形轉移到襯底表面光刻膠上的技術--------要求高精度尺寸轉移,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.圖相轉移技術（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（透鏡的數值孔徑）K1與工藝參數有關(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（數值孔徑）：

對于一個理想的鏡頭系統，圖像的質量僅僅受到由于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聚到一點成像的能力用數值孔徑來表示。

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

*要選擇好合適的光照時間消衍射光學系統:衍射可引起轉移尺寸的變化

*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、負性光刻膠和反轉膠。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

負性膠光刻膠與掩膜版負性膠28

正性膠

正性膠29反轉膠:通過兩次光照,用負膠版得到正膠版的圖形,解決正膠版難對版的問題,但價格太貴.反轉膠:通過兩次光照,用負膠版得到正膠版的圖形,解決正膠30勻膠:勻膠機Spinner;要控制涂膠量,實際上轉數一定滴膠量不同膠厚不同。邊沿偏厚。勻膠:勻膠機Spinner;要控制涂膠量,31外力光刻膠晶片溶劑蒸發光刻膠旋轉i加熱底盤最終厚度蒸發后的溶劑保留的固態物（固含量或留膜率）烘膠:Hotplate—溫度梯度不同---烘箱（影響膠的狀態）

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

型號規格：Delta80T2

主要技術指標：

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

基片雙面對準(包括鍵合預對準)；

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視器控制面板對位左右調整對位角度調整光刻機設備：德國KarlSuss公司MA6/BA6雙面對準光刻機顯微36

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

型號規格：Model300PlasmaSystem

主要技術指標：·2.45GHz

·0-1000Watt

·2-4separategaschannel

·processpressure：0.2-2mbar應用范圍：·photoresiststripping

·surfacecleaning

目的：掃膠，去膠，處理表面.碳氫化合物(PR)可以在氧等離子體中被腐蝕,原因是等離子體中產生原子氧,化學性質極為活潑,與H,C反應生成易揮發性產物如,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