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显影液;然后硅片将在静止的状态下进行显影;显影完成后,需要经过漂洗,之后在旋干。漂洗和旋干是为了去除残留在硅片上的显影液。喷洒显影的优点是它可以满足工艺流水线的要求,提高生产效率。
f显影之后,一般要通过光学显微镜,扫描电子显微镜或者激光系统来进行显影检验;目的是区分哪些有很低可能性通过最终掩膜检验的晶圆,提供工艺性能和工艺控制数据,以及分拣出需要重做的晶圆。而影响显影效果的因素主要有:曝光时间,前烘的温度与时间,胶膜的厚度,显影液的浓度以及显影液的温度等。显影时间太短,可能留下光刻胶薄膜层,从而阻挡腐蚀二氧化硅或金属,形成氧化层“小岛”。时间太短,光刻胶软化、膨胀、钻溶、浮胶,导致图形边缘破坏。
5坚膜(HardBake)
硅片在经过显影之后,需要经历一个高温处理过程,简称坚膜。坚膜的主要作用是去除光刻胶中剩余的溶剂,增强光刻胶对硅片表面的附着力,同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和保护能力。通常坚膜的温度要高于前烘和曝光后烘烤温度,也称为光刻胶的玻璃态转变温度。
坚膜的方法有:(1)恒温烘箱法(180200℃,30mi
左右);(2)红外灯照射(照射10mi
,距离6cm)。如果坚膜不足,则腐蚀时易浮胶,易侧蚀;如果坚膜过度,则胶膜热膨胀导致翘曲,剥落,腐蚀时易浮胶或钻蚀。若温度超过300℃,则光刻胶分解,失去抗腐蚀能力。
在坚膜之后还需要对光刻胶进行光学稳定,光刻胶的光学稳定是通过紫外光辐照和加热来完成的。通过光学稳定,使光刻胶在干法刻蚀过程中的抗腐蚀性得到增强,进而提高刻蚀工艺的选择性;而且还可以减少在注入过程中从光刻胶中逸出的气体,防止在光刻胶层中形成气泡。
6刻蚀Etchi
g
在微电子制造工艺中,光刻图形必须最终转移到光刻胶下面组成器件的各薄膜层上,这种图形的转移是采用刻蚀工艺完成的,经过刻蚀的图形就永久留在晶圆的表层。刻蚀工艺分
f为两大类:湿法和干法刻蚀。无论哪一种方法,其目的都是将光刻掩模版上的图形精确地转移到晶圆表面。同时要求一致性、边缘轮廓控制、选择性、洁净度都符合要求。
湿法刻蚀具有各向同性腐蚀的特点,工艺简单,腐蚀选择性好;但钻蚀严重(各向异性差),难于获得精细图形,且刻蚀3μm以上的线条,所以现在一般不采用湿法刻蚀。Si的
湿法刻蚀:SiHNO3HF→H2SiF6HNO2H2OH2
现代光刻技术最常用的刻蚀工艺为干法刻蚀,其各向异性腐蚀强,分辨率高,能刻蚀3μm以下线条。干法刻蚀有三种类型,分别为:(1)等r
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