《炬丰科技-半导体工艺》光刻

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：光刻

编号：JFSJ-21-065

作者：炬丰科技

 

光刻是一种将图案转移到物体上的光学手段基材，图案首先被转移到可成像的光刻胶层。

光刻胶是一种液体薄膜，可以铺展到基材上，以所需图案曝光，然后显影成选择性放置的层以进行后续处理。光刻是一种二元图案转移过程：图像没有灰度、颜色和深度。

 

光刻工艺概述

 

• 表面处理

• 涂层（旋涂）

• 预烤（软烤）

• 结盟

• 接触

• 发展

• 后烘烤（硬烘烤）

• 使用光刻胶作为掩蔽膜进行加工

• 剥离

• 后处理清洗（灰化）

 

表面处理-晶圆清洗

• 在光刻胶涂层之前必须去除的典型污染物：

• 划线或切割产生的灰尘（通过激光划线减少）

• 大气灰尘（通过良好的无尘室实践最小化）

• 磨料颗粒（来自研磨或 CMP）

• 刮水器掉毛（使用无绒刮水器尽量减少）

• 先前光刻的光刻胶残留物（通过执行氧等离子体灰化最小化）

• 细菌、碳、有机物（通过良好的去离子水系统最小化）

• 水斑（通过良好的 SRD 实践最小化）

• 水本身！（通过晶圆单步最小化）

 

 

 

 

 

表面处理-晶圆底涂

• 附着力促进剂用于辅助抗蚀剂涂层。

• 抗粘连因素：

• 表面水分含量——非常重要！

• 抗蚀剂的润湿特性

• 底漆类型

• 延迟曝光和预烘烤

• 抗蚀剂化学

• 表面光滑度

• 涂层工艺应力

• 表面污染

• 理想情况下，晶片表面应脱水所有 H2O

• 晶片被赋予一个“单一”步骤来解吸任何水表面膜

• 在 80-90℃对流烤箱中烤 15 分钟，或90℃热板上1分钟

 

光刻胶旋涂

 

 

• 晶片通过真空固定在旋转卡盘上，通过旋涂将抗蚀剂展开成均匀的厚度。

• 通常 2000-6000 rpm 15-30 秒。

• 抗蚀剂厚度由以下设置：

• 主要抵抗粘度

• 二次微调器转速

• 抗蚀剂厚度由 t = kp2/w1/2 给出，其中

• k = 旋转常数，通常为 80-100

• p = 抗蚀剂固体含量百分比

• w= 旋转器转速（rpm/1000）

• 对于商业硅工艺，大多数抗蚀剂厚度为 1-2 mm。

 

 

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