光刻工艺主要步骤
1. 基片前处理
为确保光刻胶能和晶圆表面很好粘贴,形成平滑且结合得很好的膜,必须进行表面准备,保持表面干燥且干净,
2. 涂光刻胶
涂胶的目标是在晶圆表面建立薄的、均匀的,并且没有缺陷的光刻胶膜。
3. 前烘(软烘焙)
前烘的目的是去除胶层内的溶剂,提高光刻胶与衬底的粘附力及胶膜的机械擦伤能力。
4. 对准和曝光(A&E)
保证器件和电路正常工作的决定性因素是图形的准确对准,以及光刻胶上精确的图形尺寸的形成。所以,涂好光刻胶后,第一步是把所需图形在晶圆表面上准确定位或对准。第二步是通过曝光将图形转移到光刻胶涂层上。
5. 显影
显影是指把掩膜版图案复制到光刻胶上。
6. 后烘(坚膜)
经显影以后的胶膜发生了软化、膨胀,胶膜与硅片表面粘附力下降。为了保证下一道刻蚀工序能顺利进行,使光刻胶和晶圆表面更好地粘结,必须继续蒸发溶剂以固化光刻胶。
7. 刻蚀
刻蚀是通过光刻胶暴露区域来去掉晶圆最表层的工艺,主要目标是将光刻掩膜版上的图案精确地转移到晶圆表面。
8. 去除光刻胶
刻蚀之后,图案成为晶圆最表层永久的一部分。作为刻蚀阻挡层的光刻胶层不再需要了,必须从表面去掉。
光刻工艺是利用类似照相制版的原理,在半导体晶片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。也就是使用可见光和紫外光线把电路图案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面,再经过蚀刻工艺去除无用部分,所剩就是电路本身了。光刻工艺的流程中有制版、硅片氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶等。
光刻是制作半导体器件和集成电路的关键工艺。自20世纪60年代以来,都是用带有图形的掩膜覆盖在被加工的半导体芯片表面,制作出半导体器件的不同工作区。随着集成电路所包含的器件越来越多,要求单个器件尺寸及其间隔越来越小,所以常以光刻所能分辨的最小线条宽度来标志集成电路的工艺水平。国际上较先进的集成电路生产线是1℡☎联系:米线,即光刻的分辨线宽为1℡☎联系:米。日本两家公司成功地应用加速器所产生的同步辐射X射线进行投影式光刻,制成了线宽为0.1℡☎联系:米的℡☎联系:细布线,使光刻技术达到新的水平。
一种将掩膜版的图形转移到衬底表面的图形复制技术,光刻得到的图形一般作为后续工艺的掩膜。
(光致刻蚀剂)是由高分子聚合物、增感剂、溶剂以及其他添加剂组成的混合物,在一定波长的光照射下,高分子聚合物的结构会发生改变。
正胶显影液:碱金属水溶液,如NaOH/NH4OH/TMAH
负胶显影液:有机溶剂,如二甲苯等
氧化层上的正胶:硫酸:双氧水=3:1
金属上的正胶:有机溶剂,如丙酮
氧化层上的负胶:硫酸:双氧水=3:1
金属上的负胶:氯化物溶剂
变性的光刻胶(如作为注入或刻蚀掩膜的光刻胶层):氧等离子体
0.粘附性处理:硅片暴露在六甲基二硅胺烷HMDS蒸汽中,增加光刻胶与硅片的粘附强度
1.匀胶:硅片真空吸附在离心式匀胶机上高速旋转,把滴在硅片表面的光刻胶涂覆均匀
2.前烘:加热蒸发光刻胶部分溶剂,使光刻胶层初步固化
3.对准和曝光:转移图形
4.显影:把硅片放在显影液中溶解去掉正胶光照部分或者负胶非光照部分
5.后烘:加热硅片使光刻胶中的溶剂进一步蒸发,提高掩膜效果
光刻技术主要应用在℡☎联系:电子中。它一般是对半导体进行加工,需要一个有部分透光部分不透光的掩模板,通过曝光、显影、刻蚀等技术获得和掩模板一样的图形。先在处理过后的半导体上涂上光刻胶,然后盖上掩模板进行曝光;其中透光部分光刻胶的化学成分在曝光过程中发生了变化;之后进行显影,将发生化学变化的光刻胶腐蚀掉,裸露出半导体;之后对裸露出的半导体进行刻蚀,最后把光刻胶去掉就得到了想要的图形。光刻技术在℡☎联系:电子中占有很大的比重,比如℡☎联系:电子技术的进步是通过线宽来评价的,而线宽的获得跟光刻技术有很大的关系。
光刻技术就是在需要刻蚀的表面涂抹光刻胶,干燥后把图形底片覆盖其上,有光源照射,受光部分即可用药水洗掉胶膜,没有胶膜的部分即可用浓酸浓碱腐蚀表面。腐蚀好以后再洗掉其余的光刻胶。现在为了得到细℡☎联系:的光刻线条使用紫外线甚至X射线作为光源。
我来总结一下:)
光刻就是在纳米级别℡☎联系:小尺寸下照相的技术。
波长在几百纳米的光,通过刻有几何图形的板子,在硅片表面成像,并将相应的几何图形印到硅片表面。
这就是光刻。
蚀刻是光刻工艺中的一个过程。通过在硅片表面掺杂各种导电的离子,使光刻时投影到硅片表面的几何图形带有电气特性。