芯片光刻的流程詳解（二）

所謂光刻，根據(jù)維基百科的定義，這是半導(dǎo)體器件制造工藝中的一個(gè)重要步驟，該步驟利用***和顯影在光刻膠層上刻畫(huà)幾何圖形結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)刻蝕工藝將光掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到所在襯底上。在下游產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，江瀚咨詢(xún)預(yù)計(jì)國(guó)際光刻膠市場(chǎng)規(guī)模在2022年可能突破100億美元。這里所說(shuō)的襯底不僅包含硅晶圓，還可以是其他金屬層、介質(zhì)層，例如玻璃、SOS中的藍(lán)寶石。

光刻的基本原理是利用光致抗蝕劑（或稱(chēng)光刻膠）感光后因光化學(xué)反應(yīng)而形成耐蝕性的特點(diǎn)，將掩模板上的圖形刻制到被加工表面上。

NR9-3000PYNR9 1500PY光刻膠廠(chǎng)家

四、前烘（Soft Bake）

完成光刻膠的涂抹之后，需要進(jìn)行軟烘干操作，這一步驟也被稱(chēng)為前烘。前烘能夠蒸發(fā)光刻膠中的溶劑溶劑、能使涂覆的光刻膠更薄。

在液態(tài)的光刻膠中，溶劑成分占65％－85％。雖然在甩膠之后，液態(tài)的光刻膠已經(jīng)成為固態(tài)的薄膜，但仍有10％－30％的溶劑，容易沾污灰塵。在28nm生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能尚未得到釋放之前，ArF光刻膠仍是市場(chǎng)主流半導(dǎo)體應(yīng)用廣泛，需求增長(zhǎng)持續(xù)性強(qiáng)。通過(guò)在較高溫度下進(jìn)行烘培，可以使溶劑從光刻膠中揮發(fā)出來(lái)（前烘后溶劑含量降至5％左右），從而降低了灰塵的沾污。同時(shí)，這一步驟還可以減輕因高速旋轉(zhuǎn)形成的薄膜應(yīng)力，從而提高光刻膠 襯底上的附著性。

在前烘過(guò)程中，由于溶劑揮發(fā)，光刻膠厚度也會(huì)減薄，一般減薄的幅度為10％－20％左右。

光刻膠

光刻膠由光引發(fā)劑、樹(shù)脂、溶劑等基礎(chǔ)組分組成，又被稱(chēng)為光致抗蝕劑，這是一種對(duì)光非常敏感的化合物。光刻工藝的成本約為整個(gè)芯片制造工藝的35%，并且耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)芯片工藝的40%到50%。此外，光刻膠中還會(huì)添加光增感劑、光致產(chǎn)酸劑等成分來(lái)達(dá)到提高光引發(fā)效率、優(yōu)化線(xiàn)路圖形精密度的目的。在受到紫外光***后，它在顯影液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化。

分類(lèi)

根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類(lèi)。

正膠

***前對(duì)顯影液不可溶，而***后變成了可溶的，能得到與掩模板遮光區(qū)相同的圖形。

優(yōu)點(diǎn)：分辨率高、對(duì)比度好。

缺點(diǎn)：粘附性差、抗刻蝕能力差、高成本。

靈敏度：***區(qū)域光刻膠完全溶解時(shí)所需的能量

負(fù)膠egative






Photo Resist）

與正膠反之。

優(yōu)點(diǎn)： 良好的粘附能力和抗刻蝕能力、感光速度快。

缺點(diǎn)： 顯影時(shí)發(fā)生變形和膨脹，導(dǎo)致其分辨率。

靈敏度：保留***區(qū)域光刻膠原始厚度的50%所需的能量。