第八讲 - 薄膜的图形化技术

光学器件制造
光学器件制造是薄膜图形化技术的另一个重要应用领域。 通过薄膜图形化技术，可以制造出各种光学器件，如透镜 、反射镜、滤光片、光波导等。
在光学器件制造中，薄膜图形化技术可以控制薄膜材料的 折射率、反射率、透光率等光学性质，从而制造出具有高 性能的光学器件。例如，利用薄膜图形化技术可以制造出 高精度透镜、高反射率反射镜、高透过率滤光片等。
微电子器件制造
微电子器件制造是薄膜图形化技术的重要应用领域之一。通 过薄膜图形化技术，可以将微电子器件中的电路、元件等精 细结构制造出来，从而实现高集成度、高性能的微电子器件 。
在制造过程中，薄膜图形化技术可以控制薄膜材料的形状、 尺寸和排列方式，从而制造出具有特定功能的微电子器件。 例如，利用薄膜图形化技术可以制造出微型晶体管、微型电 容器、微型电池等。
薄膜材料的性质和图形化技术的实现方式之间存在密切的相互作用机制，深入研究这一机 制有助于更好地优化材料性能和加工工艺。
拓展应用领域
目前薄膜的图形化技术主要应用于电子、光学、生物医学等领域，未来可以拓展到能源、 环境、航空航天等领域，以满足更多实际应用的需求。
THANKS
感谢观看
该技术涉及多个学科领域，包括 物理、化学、材料科学、工程等 ，是现代制造业和微纳加工领域 的重要分支。
薄膜的图形化技术的应用领域
微电子和光电子领域
生物医学领域
薄膜的图形化技术可以用于制造微电子器 件和光电子器件，如微纳集成电路、LED、 太阳能电池等。
薄膜的图形化技术可以用于制造生物传感 器、组织工程支架、药物载体等，有助于 疾病的诊断和治疗。
薄膜的图形化技术具有 以下意义和价值
实现功能化薄膜材料的 提高材料利用率：图形 促进跨学科交叉融合：

光刻过程中的暴光方法
暴光可采用接触式、非接触式、以及投影式的形式。在后 者的情况下，可对掩膜的图形缩小10倍
光刻过程中的暴光 ——GCA 6700 STEPPER
光刻技术制备的显微防伪标记
尺度单位为55m
光刻流程中的刻蚀
SiO2层的刻蚀
存在两种刻蚀方法： 湿法（化学溶剂法）, 干法（等离子体法）
由高密度等离子体实现的SiO2的各 向异性刻蚀
25nm788nm
集成电路多层 布线技术
镶嵌式（左）：绝缘层光刻-金属层PVD-化学机械抛光 标准式（右）：金属层光刻-绝缘层CVD-化学机械抛光
光刻技术的未来: 莫尔定律（Moore’s Law）
为协调半导体技术的发展，国际半导体行业协会(SIA)每年都在制 定International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS
氧化：形成SiO2层
溶解：去除部分光刻胶 加热：光刻胶固化
涂敷：涂光刻胶 SiO2层的刻蚀
加热：光刻胶预固化 掩膜对准
溶解或灰化：去除光刻胶
不仅SiO2, 其他的材料,如Si, Al, 也可由光刻方法进行刻蚀
Automatic coat and develop track
依次可完成清洗、涂胶、暴光、刻蚀等工序
未来的光刻技术
当今主流的光刻技术已是90nm线宽的技术；下一 代光刻技术则是所谓的65nm、45nm线宽的技术
目前主要使用的光刻光源是波长为193nm的ArF 激光。下一代光刻技术据说将使用波长为157nm 的F2激光、13nm的极紫外光
离子能量(eV)
离化率
100-1000
10-6-10-3