天津芯片光刻
光刻胶旋转速度,速度越快,厚度越薄;影响光刻胶均匀性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时间点有关。一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率):I-line较厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~0.5μm。软烘方法:真空热板,85~120C,30~60秒;目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶玷污设备;边缘光刻胶的去除:光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。对于有掩膜光刻,首先需要设计光刻版,常用的设计软件有CAD、L-edit等软件。天津芯片光刻
光聚合型光刻胶采用烯类单体,在光作用下生成自由基,进一步引发单体聚合,较后生成聚合物;光分解型光刻胶,采用含有重氮醌类化合物(DQN)材料作为感光剂,其经光照后,发生光分解反应,可以制成正性光刻胶;光交联型光刻胶采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,形成一种不溶性的网状结构,而起到抗蚀作用,可以制成负性光刻胶。动态喷洒法:随着硅片尺寸越来越大,静态涂胶已经不能满足较新的硅片加工需求。广东省科学院半导体研究所。黑龙江曝光光刻接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。
坚膜,以提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力;进一步增强光刻胶与硅片表面之间的黏附性;进一步减少驻波效应(StandingWaveEffect)。常见问题:a、烘烤不足(Underbake)。减弱光刻胶的强度(抗刻蚀能力和离子注入中的阻挡能力);降低小孔填充能力(GapfillCapabilityfortheneedlehole);降低与基底的黏附能力。b、烘烤过度(Overbake)。引起光刻胶的流动,使图形精度降低,分辨率变差。另外还可以用深紫外线(DUV,DeepUltra-Violet)坚膜。使正性光刻胶树脂发生交联形成一层薄的表面硬壳,增加光刻胶的热稳定性。在后面的等离子刻蚀和离子注入(125~200C)工艺中减少因光刻胶高温流动而引起分辨率的降低。
光刻胶若性能不达标会对芯片成品率造成重大影响。目前中国光刻胶国产化水平严重不足,重点技术差距在半导体光刻胶领域,有2-3代差距,随着下游半导体行业、LED及平板显示行业的快速发展,未来国内光刻胶产品国产化替代空间巨大。同时,国内光刻胶企业积极抓住中国晶圆制造扩产的百年机遇,发展光刻胶业务,力争早日追上国际先进水平,打进国内新建晶圆厂的供应链。光刻胶的国产化公关正在各方面展开,在面板屏显光刻胶领域,中国已经出现了一批有竞争力的本土企业。在半导体和面板光刻胶领域,尽管国产光刻胶距离国际先进水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,中国已经有一批光刻胶企业陆续实现了技术突破。负胶光刻的基本流程:衬底清洗、前烘以及预处理、涂胶、软烘、曝光、后烘、显影、图形检查。
常用的光刻胶主要是两种,正性光刻胶(positive photoresist)被曝光的部分会被显影剂去除,负性光刻胶(negative photoresist)未被曝光的部分会被显影剂去除。正性光刻胶主要应用于腐蚀和刻蚀工艺,而负胶工艺主要应用于剥离工艺(lift-off)。光刻是微纳加工当中不可或缺的工艺,主要是起到图形化转移的作用。常规的光刻分为有掩膜光刻和无掩膜光刻。无掩膜光刻主要是电子束曝光和激光直写光,有掩膜光刻主要是接触式曝光、非接触式曝光和stepper光刻。对于有掩膜光刻,首先需要设计光刻版,常用的设计软件有CAD、L-edit等软件。接近式光刻机,光刻版与光刻胶有一个很小的缝隙,避免晶圆片与光刻版直接接触,缺陷少。天津芯片光刻
光刻胶是由光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂组成。天津芯片光刻
根据曝光方式的不同,光刻机主要分为接触式,接近式以及投影式三种。接触式光刻机,曝光时,光刻版压在涂有光刻胶的衬底上,优点是设备简单,分辨率高,没有衍射效应,缺点是光刻版与涂有光刻胶的晶圆片直接接触,每次接触都会在晶圆片和光刻版上产生缺陷,降低光刻版使用寿命,成品率低。接近式光刻机,光刻版与光刻胶有一个很小的缝隙,因为光刻版与衬底没有接触,缺陷减少,优点是避免晶圆片与光刻版直接接触,缺陷少,缺点是分辨率低,存在衍射效应。投影式曝光,一般光学系统将掩模版上的图像缩小4x或5x倍,聚焦并与硅片上已有的图形对准后曝光,每次曝光一小部分,曝完一个图形后,硅片移动到下一个曝光位置继续对准曝光,这种曝光方式分辨率比较高,但不产生缺陷。天津芯片光刻
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