?光刻(lithography)是芯片制造中的一項(xiàng)最為關(guān)鍵的技術(shù),也是微納器件制備過程中必不可少的一道工藝。一般我們將光刻工藝分為8個(gè)步驟:氣相成底膜、旋轉(zhuǎn)涂膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)和曝光、曝光后烘、顯影、顯影檢查、堅(jiān)膜烘焙。
STEP1-氣相成底膜
氣相成底膜:晶圓表面涂布一層HMDS(六甲基二硅胺烷)作為増粘剤,使光刻膠能夠牢固的粘在晶圓上。HMDS涂布原理如下圖所示:
STEP2-旋轉(zhuǎn)涂膠
這一步,需要控制膠厚和膠的均勻性最主要的一步。同樣,這也與膠本身的特性有關(guān)。其目的就是把部分溶劑和少量溶質(zhì)甩掉,得到想要的膠厚。涂膠的質(zhì)量將關(guān)系到都后期的曝光與顯影和后續(xù)工藝的刻蝕、蒸鍍、離子注入等。旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)原理示意圖如下:
STEP3-軟烘
軟烘,就是把膠烤的硬一點(diǎn)(進(jìn)一步揮發(fā)溶劑,減薄膠厚),更加結(jié)實(shí)的粘在襯底上,同時(shí)也是為了不讓膠粘的到處都是,污染機(jī)械。.
STEP4-曝光
曝光為最關(guān)鍵的一步,主要的原理為:光刻膠受到光、電子、離子、射線等的照射發(fā)生交聯(lián)或者分解的反應(yīng)。俗話“見光死”的就是正膠。意思就是,如果一種膠被照射溶于堿性溶劑(顯影液),那么它就是正膠。反之為負(fù)膠。圖為簡(jiǎn)單的曝光系統(tǒng)的示意圖:
STEP5-后烘
后烘,通常要比軟烘的溫度略高10℃-15℃,其主要目的是提高光刻膠的粘附性并減少駐波。有時(shí)我們?cè)谧稣z時(shí)會(huì)將此步驟省去,但對(duì)于負(fù)膠來說,后烘是必要的。
STEP6-顯影
顯影,以正膠來說,接受曝光的光刻膠發(fā)生分解反應(yīng)溶于顯影液,未曝光的光刻膠沒有與顯影液發(fā)生反應(yīng),仍保留在襯底表面。“見光死”的部分會(huì)被顯影液通通帶走。
STEP7-顯影檢查
顯影檢查,其目的是為了查找光刻膠中成形圖形的缺陷,為光刻工藝人員提供用于糾正的信息。
STEP8-堅(jiān)膜
堅(jiān)膜,目的是為了蒸發(fā)掉剩余的溶劑使光刻膠變硬,提高對(duì)襯底的粘附性,提高抗刻蝕能力,同時(shí)也除去剩余的顯影液和水。
END
不積珪步,無以至千里;不積細(xì)流,無以成江海。做好每一份工作,都需要堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)。