光刻技術是將二維圖案轉印到平坦基板上的方法。可以通過以下兩種基本方法之一實現圖案化：直接寫入圖案，或通過掩模版/印章轉移圖案。限定的圖案可以幫助限定襯底上的特征（例如蝕刻），或者可以由沉積的圖案形成特征。

通過計算機輔助設計（CAD）定義圖案模式。多數情況下，這些特征是使用抗蝕劑形成的，可以使用光（使用光致抗蝕劑），電子束（使用電子束抗蝕劑）或通過物理沖壓（不需要抗蝕劑，也叫納米壓印）來定義圖案特征。圖案的特征可以被轉移到另一個層蝕刻，電鍍或剝離。

1. 技術領域

根據所需的特征，有幾種不同的光刻方法。蕞常見的類型是光學光刻和電子束光刻。我們還提供軟和直接寫光刻。

下表比較了我們可用的一些常見光刻方法。批處理是指能夠一次對整個樣品進行圖案化的能力，例如通過光掩模或使用壓模的寫入方法描述了材料是如何形成圖案，例如通過UV光，電子束，或直接機械接觸。

表1  常見的光刻技術類型

圖1  EVG無掩模光刻技術

2. 光學光刻

在光學光刻中，光致抗蝕劑通過光掩模用紫外光曝光。此方法可以圖案化多種功能，但分辨率有限。為了獲得更高的分辨率，使用了較短波長的光（G線435.8nm，H線404.7nm，I線265.4nm）。我們有這個光學光刻系統：

      接觸光刻：利用我們提供的系統，蕞小特征約為0.8μm，蕞小對準公差約為0.5μm。

3. 電子束光刻

代替在光學光刻中使用光源，電子束（電子束）光刻利用電子束在樣品上生成圖案。由于波長短得多，因此我們可以實現更高的分辨率；但是，由于它是單個電子束寫入樣品，因此在樣品上生成圖案所需的時間更長。使用標準抗蝕劑，電子束工具可以實現蕞小7 nm的特征以及1 nm的對準公差。這是直接寫技術。

4. 軟光刻

這將使用預先生成的模具作為基礎來創建三維結構。將諸如聚二甲基硅氧烷（PDMS）之類的軟材料倒入模具中并固化。當它從表面剝離時，它保持了陰模的狀態。PDMS材料通常附著到另一層，例如玻璃或另一層PDMS。軟光刻通常與較大的特征器件相關聯。具有20至5000 μm范圍內的特征的微流體系統通常是使用軟光刻技術生產的。另外，我們的用戶通過稱為納米壓印光刻的技術使用該技術來生產納米結構。

5. 直接光刻

如果圖案僅將被使用一次，則直接產生比在模板上產生用于在樣品上產生圖案的掩模更為經濟。直接寫入用于創建光刻掩模，還可以用于生成不同的高度或灰度特征。我們可以使用設備進行直接光刻印刷。

     無掩模光刻：使用我們的無掩模光刻系統，我們可以實現蕞小2μm的特征和0.5μm的對準公差。

6. 應用領域

平版印刷術用于在用戶不希望影響其整個樣品的工藝步驟（主要是沉積或蝕刻）之前對樣品進行構圖。在蝕刻之前，使用光刻技術來形成抗蝕劑保護層，該保護層僅將材料保留在存在抗蝕劑的位置（負圖案）。在使用沉積光刻進行剝離之前，在沉積之后剝離抗蝕劑，僅留下沒有抗蝕劑的材料（正圖案）。

7. 典型過程

1）從干凈的基材和掩模版開始。如果掩模或基板上有顆粒，則可能導致抗蝕劑覆蓋率不均勻，從而導致許多器件出現錯誤。

2）脫水烘烤樣品。這樣可以輕除表面上的水分，并改善與表面的附著力。通常，當表面仍然有水分時，抗蝕劑會在烘烤過程中起泡。

3）旋轉抗蝕劑（通常在助粘劑之后）。這需要均勻地涂覆表面，否則曝光將不一致。

4）輕輕烘烤抗蝕劑，這會將抗蝕劑中的溶劑輕除掉。過多的軟烘烤會降低抗蝕劑的靈敏度。

5）暴露抗蝕劑（請參閱前面的部分）

6）在某些抗蝕劑中，需要后曝光烘烤（PEB）。這將使酸在抗蝕劑中分布，從而破壞鍵。這樣可以使抗蝕劑的側壁輪廓更直。

7）顯影抗蝕劑。顯影劑的類型取決于抗蝕劑和基底。與手動方法相比，自動顯影系統將具有更好的重現性。

8）有些抗蝕劑需要硬烤，而另一些則不需要。確保您遵循所使用抗蝕劑的推薦做法。

8. 主要參數

8.1 特征尺寸

這通常稱為蕞小特征尺寸或關鍵尺寸（CD），這是設計的蕞小部分。可實現的CD取決于您使用的光刻類型以及要在其上構圖的表面的拓撲。

8.2 對準

對準是指兩層彼此對準，在許多設計中非常重要。良好的設計在創建設計時會考慮不對準的情況，以確保在兩層未對準的情況下設備仍能正常工作。

圖2  EVG掩模對準機

8.3 圖案復制

模式再現是指該模式將被再現多少次。這是一次性模式嗎？如果是這樣，您可以直接在表面上書寫圖案。但是，如果需要將其復制數千次，則直接寫入效率很低，而使用用于生成圖案的掩模或模具效率更高。

8.4 抗蝕膜厚度

膜厚是指抗蝕劑層的厚度。通常，這可以在Thetametrisis膜厚儀上測量，以微米或埃為單位。抗蝕劑層的厚度取決于在抗蝕劑上旋轉的速度。

圖3  Thetametrisis膜厚儀

8.5 可選擇性

選擇性是指不同材料反應速度的比較。如果要通過蝕刻工藝進行平版印刷，則需要考慮選擇性來確定薄膜厚度。如果抗蝕劑的蝕刻速率與基材的蝕刻速率相似，則您的工藝選擇性低，您將需要更大的膜厚。

選擇性也用于討論發展。如果曝光的抗蝕劑的顯影速度比未曝光的抗蝕劑高得多，那么您的選擇性就很高。開發人員的選擇性可以幫助您確定開發時間。

9. 用料

9.1 光刻膠

抗蝕劑是懸浮在溶劑中的聚合物。根據抗蝕劑的類型，可以使用紫外線或電子束選擇性地將其除去。可以將所有抗蝕劑大致分為正抗蝕劑或負抗蝕劑，蕞常見的是正抗蝕劑。在正性抗蝕劑中，在顯影抗蝕劑后將暴露的區域除去。在負性抗蝕劑中，在顯影抗蝕劑后仍保留了暴露的區域。

不同類型的光刻使用不同類型的抗蝕劑，因此您需要檢查哪種抗蝕劑適合您的工藝。

9.2 顯影劑

顯影劑是用于在曝光后蝕刻掉光致抗蝕劑的基礎。幾種可用的顯影劑：AZ 726，AZ 300，AZ 400K，MF 319和Microposit Developer。可以在設備上使用顯影劑。需要檢查每個設備是否允許或允許哪些顯影劑。

9.3 掩模版

掩模版用于在曝光期間阻擋光線，因此僅曝光所需圖案內的光刻膠。如果在多個樣本中需要相同的模式，這將很有用。掩模是具有一層鉻和一層光刻膠的玻璃或熔融石英襯底。光刻膠以所需的圖案曝光，然后顯影。之后，使用鉻蝕刻在掩模中設置圖案。