安徽光刻實驗室

來源: 發(fā)布時間:2023-07-05

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因為會帶來可動離子污染(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)(標準當量濃度為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中的保護基團(t-BOC),從而使PHS快速溶解于TMAH顯影液中。光刻膠涂覆后,在硅片邊緣的正反兩面都會有光刻膠的堆積。安徽光刻實驗室

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當光刻膠曝光后,曝光區(qū)域的光致酸劑(PAG)將會產(chǎn)生一種酸。這種酸在后熱烘培工序期間作為催化劑,將會移除樹脂的保護基團從而使得樹脂變得易于溶解。化學放大光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍,對深紫外光源具有良好的光學敏感性,同時具有高對比度,對高分辨率等優(yōu)點。按照曝光波長分類;光刻膠可分為紫外光刻膠(300~450nm)、深紫外光刻膠(160~280nm)、極紫外光刻膠(EUV,13.5nm)、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線光刻膠等。不同曝光波長的光刻膠,其適用的光刻極限分辨率不同。中山功率器件光刻正性光刻膠主要應用于腐蝕和刻蝕工藝,而負膠工藝主要應用于剝離工藝。

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常用的光刻膠主要是兩種,正性光刻膠(positive photoresist)被曝光的部分會被顯影劑去除,負性光刻膠(negative photoresist)未被曝光的部分會被顯影劑去除。正性光刻膠主要應用于腐蝕和刻蝕工藝,而負膠工藝主要應用于剝離工藝(lift-off)。光刻是微納加工當中不可或缺的工藝,主要是起到圖形化轉(zhuǎn)移的作用。常規(guī)的光刻分為有掩膜光刻和無掩膜光刻。無掩膜光刻主要是電子束曝光和激光直寫光,有掩膜光刻主要是接觸式曝光、非接觸式曝光和stepper光刻。對于有掩膜光刻,首先需要設計光刻版,常用的設計軟件有CAD、L-edit等軟件。

通過調(diào)整光刻膠的配方,滿足差異化的應用需求,是光刻膠制造商較中心的技術。質(zhì)量控制技術:由于用戶對光刻膠的穩(wěn)定性、一致性要求高,包括不同批次間的一致性,通常希望對感光靈敏度、膜厚的一致性保持在較高水平,因此,光刻膠生產(chǎn)商不僅*要配臵齊全的測試儀器,還需要建立一套嚴格的QA體系以保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。原材料技術:光刻膠是一種經(jīng)過嚴格設計的復雜、精密的配方產(chǎn)品,由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等不同性質(zhì)的原料,通過不同的排列組合,經(jīng)過復雜、精密的加工工藝而制成。因此,光刻膠原材料的品質(zhì)對光刻膠的質(zhì)量起著關鍵作用。對于半導體化學化學試劑的純度,際半導體設備和材料組織(SEMI)制定了國際統(tǒng)一標準,光刻膠是微電子技術中微細圖形加工的關鍵材料之一。

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光刻層間對準,即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對準。曝光中較重要的兩個參數(shù)是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距調(diào)整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法:a、接觸式曝光(ContactPrinting)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當,設備簡單。缺點:光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。b、接近式曝光(ProximityPrinting)。接觸式光刻曝光主要優(yōu)點是可以使用價格較低的設備制造出較小的特征尺寸。中山功率器件光刻

接觸式曝光的曝光精度大概只有1微米左右,能夠滿足大部分的單立器件的使用。安徽光刻實驗室

正膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預處理,涂膠、軟烘、曝光、顯影、圖形檢查,后烘。負膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預處理、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間不足、顯影溶液使用周期過長,溶液溶解膠量較多、曝光時間不足,主要的解決方法有增加顯影時間、更換新的顯影液,增強溶液溶解能力、增加曝光時間。安徽光刻實驗室

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