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粘合剂Bi
der,感光剂是一种光活性Photoactivity极强的化合物,它在光刻胶内的含量与树脂相当,两者同时溶解在溶剂中,以液态形式保存,以便于使用。光刻胶分为正胶和负胶;正胶在显影时,感光部分溶解,未感光部分不溶解;负胶显影时感光部分不溶解,不感光部分溶解。正胶的光敏度和抗腐蚀能力都大于负胶。而光刻胶的作用是在刻蚀(腐蚀)或离子注入过程中,保护被光刻胶覆盖的材料。
高分辨率,高灵敏的光刻胶,低缺陷和精密的套刻对准是ULSI对光刻的要求。要达到这样的要求就必须在光刻的每一个流程都严格把关,这里分别简单讲讲光刻工艺的各个流程。
1涂胶(PhotoresistCoati
g)
涂胶的目的是在硅片表面形成厚度均匀,附着性强,并且没有缺陷的光刻胶薄膜。涂胶作为光刻工艺的第一步,涂胶的好坏直接决定了之后光刻能否正常进行。
涂胶前的Si片是需要处理的以便于光刻胶能更好的附着在上面。由于光刻胶的疏水性,所以Si片首先需要脱水烘培去除水分。然后使用HMDS六甲基乙硅氮烷或TMSDEA三甲基甲硅烷基二乙胺作增粘处理。对涂胶的要求:粘附良好,均匀,薄厚适当。若胶膜太薄,则会导致针孔多,抗腐蚀性差;若太厚,则分辨率低。涂胶的方式有:浸涂,喷涂,旋涂。其中旋胶工艺步骤:将光刻胶溶液喷洒到硅片表面上;加速旋转托盘(硅片),直至达到需要的旋转速度;达到所需的旋转速度后,保持一定时间的旋转(甩胶)。光刻工艺中一般采用旋胶,旋转涂胶工艺的示意图如下:
f2前烘(Softbake)
由于在液态的光刻胶溶剂的成份占6585,甩胶后光刻胶变成固态薄膜但仍含有1030的溶剂,容易粘污灰尘。所以涂胶以后的硅片,需要在一定的温度下进行烘烤,一步骤称为前烘。而前烘的目的是促进胶膜内溶剂充分挥发,使胶膜干燥;增加胶膜与SiO2Al膜等的粘附性及耐磨性。另外光刻胶的显影速度受光刻胶中溶剂含量的影响。如果溶剂含量过高,显影时光刻胶的溶解速度就比较快,容易导致浮胶,图形也易变形;但是,并不是要去除光刻胶中的所有溶剂,光刻胶中需要剩余一定的溶剂,以便于使感光剂重氮醌转变为羧酸。这就要求前烘的时间和温度都需要严格地控制。
f如果前烘温度太低,或时间过短,除了光刻胶层与硅片表面的黏附性变差之外,曝光的精确度也会因为光刻胶中的溶剂的含量过高而变差。另外,显影时也易浮胶,图形易变形。如果温度过高,时间过长,光刻胶层黏附性也会因为光刻胶变脆而降低。而且,过高的烘培温度会使光刻胶中的感光剂发反应,这会r
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