佛山光刻工藝

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-02-03

正膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預(yù)處理,涂膠、軟烘、曝光、顯影、圖形檢查,后烘。負(fù)膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預(yù)處理、涂膠、軟烘、曝光、后烘、顯影、圖形檢查。正膠曝光前,光刻膠不溶于顯影液,曝光后,曝光區(qū)溶于顯影液,圖形與掩膜版圖形相同;而負(fù)性光刻膠,曝光前光刻膠可溶于顯影液,曝光后,被曝光區(qū)不溶于顯影液,圖形與掩膜版圖形相同。光刻可能會出現(xiàn)顯影不干凈的異常,主要原因可能是顯影時(shí)間不足、顯影溶液使用周期過長,溶液溶解膠量較多、曝光時(shí)間不足,主要的解決方法有增加顯影時(shí)間、更換新的顯影液,增強(qiáng)溶液溶解能力、增加曝光時(shí)間。光刻是將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到涂有光致抗蝕劑(或稱光刻膠)的襯底上。佛山光刻工藝

佛山光刻工藝,光刻

顯影液:正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因?yàn)闀砜蓜?dòng)離子污染(MIC,MovableIonContamination),所以在IC制造中一般不用。較普通的正膠顯影液是四甲基氫氧化銨(TMAH)(標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量濃度為0.26,溫度15~25C)。在I線光刻膠曝光中會生成羧酸,TMAH顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液,而未曝光的光刻膠沒有影響;在化學(xué)放大光刻膠(CAR,ChemicalAmplifiedResist)中包含的酚醛樹脂以PHS形式存在。CAR中的PAG產(chǎn)生的酸會去除PHS中的保護(hù)基團(tuán)(t-BOC),從而使PHS快速溶解于TMAH顯影液中。佛山光刻工藝接觸式曝光具有分辨率高、復(fù)印面積大、復(fù)印精度好、曝光設(shè)備簡單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。

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不同波長的光刻光源要求截然不同的光刻設(shè)備和光刻膠材料。在20世紀(jì)80年代,半導(dǎo)體制成的主流工藝尺寸在1.2um(1200nm)至0.8um(800nm)之間。那時(shí)候波長436nm的光刻光源被普遍使用。在90年代前半期,隨著半導(dǎo)體制程工藝尺寸朝0.5um(500nm)和0.35um(350nm)演進(jìn),光刻開始采用365nm波長光源。436nm和365nm光源分別是高壓汞燈中能量較高,波長較短的兩個(gè)譜線。高壓汞燈技術(shù)成熟,因此較早被用來當(dāng)作光刻光源。使用波長短,能量高的光源進(jìn)行光刻工藝更容易激發(fā)光化學(xué)反應(yīng)、提高光刻分別率。

光刻(Photolithography)是一種圖形轉(zhuǎn)移的方法,在微納加工當(dāng)中不可或缺的技術(shù)。光刻是一個(gè)比較大的概念,其實(shí)它是有多步工序所組成的。1.清洗:清洗襯底表面的有機(jī)物。2.旋涂:將光刻膠旋涂在襯底表面。3.曝光。將光刻版與襯底對準(zhǔn),在紫外光下曝光一定的時(shí)間。4.顯影:將曝光后的襯底在顯影液下顯影一定的時(shí)間,受過紫外線曝光的地方會溶解在顯影液當(dāng)中。5.后烘。將顯影后的襯底放置熱板上后烘,以增強(qiáng)光刻膠與襯底之前的粘附力。光刻是將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移到涂有光致抗蝕劑(或稱光刻膠)的襯底上,通過一系列生產(chǎn)步驟將硅片表面薄膜的特定部分除去的一種圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)。光刻技術(shù)是借用照相技術(shù)、平板印刷技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的半導(dǎo)體關(guān)鍵工藝技術(shù)。光刻膠若性能不達(dá)標(biāo)會對芯片成品率造成重大影響。

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光聚合型光刻膠采用烯類單體,在光作用下生成自由基,進(jìn)一步引發(fā)單體聚合,較后生成聚合物;光分解型光刻膠,采用含有重氮醌類化合物(DQN)材料作為感光劑,其經(jīng)光照后,發(fā)生光分解反應(yīng),可以制成正性光刻膠;光交聯(lián)型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而起到抗蝕作用,可以制成負(fù)性光刻膠。動(dòng)態(tài)噴灑法:隨著硅片尺寸越來越大,靜態(tài)涂膠已經(jīng)不能滿足較新的硅片加工需求。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。每顆芯片誕生之初,都要經(jīng)過光刻機(jī)的雕刻,精度要達(dá)到頭發(fā)絲的千分之一。甘肅低線寬光刻

常用的光刻機(jī)是掩模對準(zhǔn)光刻,所以它被稱為掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)。佛山光刻工藝

光刻膠是光刻工藝的中心材料:光刻膠又稱光致抗蝕劑,它是指由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成分構(gòu)成的對光敏感的混合液體。在紫外光、電子束、離子束、X 射線等輻射的作用下,其感光樹脂的溶解度及親和性由于光固化反應(yīng)而發(fā)生變化,經(jīng)適當(dāng)溶劑處理,溶去可溶部分可獲得所需圖像。生產(chǎn)光刻膠的原料包括光引發(fā)劑(包括光增感劑、光致產(chǎn)酸劑)、光刻膠樹脂、單體及其他助劑等。光刻膠作為光刻曝光的中心材料,其分辨率是光刻膠實(shí)現(xiàn)器件的關(guān)鍵尺寸(如器件線寬)的衡量值,光刻膠分辨率越高形成的圖形關(guān)鍵尺寸越小。對比度是指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度,對比度越高,形成圖形的側(cè)壁越陡峭,圖形完成度更好。佛山光刻工藝