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1、光刻工艺(2)----光刻过程光刻工艺过程.S2Y)l$`L 一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。0R1^*z'[*i:I'b#l;w-k9t0S 1、硅片清洗烘干(CleaningandPre-Baking)'h'
2、/g%I7k!t!q6n7E)}8}9q4T1~%B方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮气保护)!k,u"t,~$E3 j)r;n/_.t"z/J.I+Y1v 目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残
3、余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。#K*y8Q%G'Q7@)]/u"n8~/w7f"Z-?7cj+j6b%h2、涂底(Priming)#C6}H1r"U9J4n7m7M$I.t({ S-y5%e)x"T方法:a、气相成底膜的热板涂底。HMDS蒸气淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;b、旋转涂底。缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。#V$w'V9u"d:b1["s;+U(R#C6目的:使表面具有疏水性,增强基底表
4、面与光刻胶的黏附性。0I#b:Y1
5、.l6j2L,^6c3D;x#a0N8b4G:n#B9E6c3 C 3、旋转涂胶(Spin-onPRCoating)$D2m0O#N/f2t;d*p4y9C/_#?*Y-l!h(v5@,c2K方法:a、静态涂胶(Static)。硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);.c)M/}%B7J7A"a'{#}4f,r"y t0w-j)g$W5m,R b、动态(Dynamic)。低速旋转(500rpm_rotationperminute)、滴胶、
6、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。-Y7{9B7m4t0O3j6i4X/R#{9y+q8V1c+b决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄;5`#H.i/G7t"z)_/e,As3e/V2I'E4U;V2P%d 影响光刻胶厚度均运性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时间点有关。2q(A6_-@h2P)}4
7、8d3a;N7A)B#[ 一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率):I-line
8、最厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~0.5μm。#F"z'w4~5H5w+R7O5Y:
9、*p 4、软烘(SoftBaking)(W4l.}4d;m;C9B(g7I.w(V-k5G 方法:真空热板,85~1200C,30~60秒;9K3G4[2[$h1{.e8o.u08p"{'t-k!s.[ 目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶玷污设备;2m1u6E"p*r*H(l!m'~4S6T:z(X4e.M 边缘光刻胶的去除(EBR,EdgeBeadRemoval)。
10、光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。边缘的光刻胶一般涂布不均匀,不能得到很好的图形,而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形。所以需要去除。u!E7g*Y'A-U/T8@"Q3d'i,y 方法:a、化学的方法(ChemicalEBR)。软烘后,用PGMEA或EGMEA去边溶剂,喷出少量在正反面边缘出,并小心控制不要到达光刻胶有效区域;.U#e"K/m0e2a"X,[-E-d)j;K/B2D7_7d)I b、光学方法(OpticalEBR)。即硅片边缘曝光(WEE,WaferEdgeExposure)。
11、在完成图形的曝光后,用激光曝光硅片边缘,然后在显影或特殊溶剂中溶解;/V;q3m0n0o'E6j3y.^.Y2N/M.M$]8D!j+a$U.J,m 5、对准并曝光(AlignmentandExposure)5T9L6Q)}#rW9
12、 ^ ?2h7o0[对准方法:a、预对准,通过硅片上的notch或者flat进行激光自动对准;b、通过对准标志(AlignMark),位于切割槽(ScribeLine)上。另外层间对准,即套刻精度(Overlay),保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准。/q+~8A(}!J#}"},O,{4h j)V7P
13、2Vb4b;t(m*B8d$`曝光中最重要的两个参数是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距调整不好,就不能得到要求的分辨率和