半導(dǎo)體材料刻蝕廠家

涂膠工序是圖形轉(zhuǎn)換工藝中重要的步驟。涂膠的質(zhì)量直接影響到所加工器件的缺陷密度。為了保證線寬的重復(fù)性和接下去的顯影時(shí)間，同一個(gè)樣品的膠厚均勻性和不同樣品間的膠厚一致性不應(yīng)超過±5nm(對(duì)于1.5um膠厚±0.3%)。光刻膠的目標(biāo)厚度的確定主要考慮膠自身的化學(xué)特性以及所要復(fù)制圖形中線條的及間隙的微細(xì)程度。太厚膠會(huì)導(dǎo)致邊緣覆蓋或連通、小丘或田亙狀膠貌、使成品率下降。在MEMS中、膠厚(烤后)在0.5-2um之間，而對(duì)于特殊微結(jié)構(gòu)制造，膠厚度有時(shí)希望1cm量級(jí)。在后者，旋轉(zhuǎn)涂膠將被鑄膠或等離子體膠聚合等方法取代。常規(guī)光刻膠涂布工序的優(yōu)化需要考慮滴膠速度、滴膠量、轉(zhuǎn)速、環(huán)境溫度和濕度等，這些因素的穩(wěn)定性很重要。根據(jù)性質(zhì)的不一樣，光刻膠可以分為正膠和負(fù)膠。在工藝發(fā)展的早期，負(fù)膠一直在光刻工藝中占主導(dǎo)地位，隨著VLSIIC和2～5微米圖形尺寸的出現(xiàn)，負(fù)膠已不能滿足要求。隨后出現(xiàn)了正膠，但正膠的缺點(diǎn)是粘結(jié)能力差。勻膠機(jī)的轉(zhuǎn)速精度是一項(xiàng)重要的指標(biāo)。半導(dǎo)體材料刻蝕廠家

當(dāng)圖形尺寸大于3μm時(shí)，濕法刻蝕廣用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的圖形化過程。濕法刻蝕具有非常好的選擇性和高刻蝕速率，這根據(jù)刻蝕劑的溫度和厚度而定。比如，氫氟酸（HF）刻蝕二氧化硅的速度很快，但如果單獨(dú)使用卻很難刻蝕硅。因此在使用氫氟酸刻蝕硅晶圓上的二氧化硅層時(shí)，硅襯底就能獲得很高的選擇性。相對(duì)于干法刻蝕，濕法刻蝕的設(shè)備便宜很多，因?yàn)樗恍枰婵?、射頻和氣體輸送等系統(tǒng)。然而當(dāng)圖形尺寸縮小到3μm以下時(shí)，由于濕法刻蝕為等向性刻蝕輪廓（見圖2），因此繼續(xù)使用濕法刻蝕作為圖形化刻蝕就變得非常困難，利用濕法刻蝕處理圖形尺寸小于3μm的密集圖形是不可能的。由于等離子體刻蝕具有非等向性刻蝕輪廓，在更精密的圖形化刻蝕中，等離子體刻蝕就逐漸取代了濕法刻蝕。濕法刻蝕因高選擇性被用于剝除晶圓表面的整面全區(qū)薄膜。中山材料刻蝕加工工廠光刻誤差校正技術(shù)明顯提高了芯片制造的良品率。

曝光顯影后存留在光刻膠上的圖形（被稱為當(dāng)前層（currentlayer）必須與晶圓襯底上已有的圖形（被稱為參考層（referencelayer））對(duì)準(zhǔn)。這樣才能保證器件各部分之間連接正確。對(duì)準(zhǔn)誤差太大是導(dǎo)致器件短路和斷路的主要原因之一，它極大地影響器件的良率。在集成電路制造的流程中，有專門的設(shè)備通過測(cè)量晶圓上當(dāng)前圖形（光刻膠圖形）與參考圖形（襯底內(nèi)圖形）之間的相對(duì)位置來確定套刻的誤差（overlay）。套刻誤差定量地描述了當(dāng)前的圖形相對(duì)于參考圖形沿X和Y方向的偏差，以及這種偏差在晶圓表面的分布。與圖形線寬（CD）一樣，套刻誤差也是監(jiān)測(cè)光刻工藝好壞的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。理想的情況是當(dāng)前層與參考層的圖形正對(duì)準(zhǔn)，即套刻誤差是零。為了保證設(shè)計(jì)在上下兩層的電路能可靠連接，當(dāng)前層中的某一點(diǎn)與參考層中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的對(duì)準(zhǔn)偏差必須小于圖形間距的1／3。

用O2等離子體對(duì)樣品整體處理，以清理顯影后可能的非望殘留。特別是負(fù)膠但也包括正膠，在顯影后會(huì)在原來膠-基板界面處殘留聚合物薄層，這個(gè)問題在結(jié)構(gòu)小于1um或大深-寬比的結(jié)構(gòu)中更為嚴(yán)重。當(dāng)然過程中留膠厚度也會(huì)降低，但是影響不會(huì)太大。在刻蝕或鍍膜之前需要硬烤以去除殘留的顯影液和水，并退火以改善由于顯影過程滲透和膨脹導(dǎo)致的界面接合狀況。同時(shí)提高膠的硬度和提高抗刻蝕性。硬烤溫度一般高達(dá)120度以上，時(shí)間也在20分左右。主要的限制是溫度過高會(huì)使圖形邊緣變差以及刻蝕后難以去除。DNQ-酚醛光刻膠是一種常見的I線光刻膠。

基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過程：掩模（mask）制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移（涂膠、曝光、顯影）、薄膜沉積、刻蝕、外延生長(zhǎng)、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜（抗蝕膠），曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在（抗蝕膠）薄膜上，光（光子）的曝光過程是通過光化學(xué)作用使抗蝕膠發(fā)生光化學(xué)作用，形成微細(xì)圖形的潛像，再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細(xì)圖形的窗口，后續(xù)基于抗蝕膠圖案進(jìn)行鍍膜、刻蝕等可進(jìn)一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。掩膜版中鉻-石英版取得廣泛應(yīng)用。半導(dǎo)體材料刻蝕廠家

光刻機(jī)經(jīng)歷了5代產(chǎn)品發(fā)展，每次改進(jìn)和創(chuàng)新都提升了光刻機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的工藝節(jié)點(diǎn)。半導(dǎo)體材料刻蝕廠家

刻膠顯影完成后，圖形就基本確定，不過還需要使光刻膠的性質(zhì)更為穩(wěn)定。硬烘干可以達(dá)到這個(gè)目的，這一步驟也被稱為堅(jiān)膜。在這過程中，利用高溫處理，可以除去光刻膠中剩余的溶劑、增強(qiáng)光刻膠對(duì)硅片表面的附著力，同時(shí)提高光刻膠在隨后刻蝕和離子注入過程中的抗蝕性能力。另外，高溫下光刻膠將軟化，形成類似玻璃體在高溫下的熔融狀態(tài)。這會(huì)使光刻膠表面在表面張力作用下圓滑化，并使光刻膠層中的缺陷減少，這樣修正光刻膠圖形的邊緣輪廓。半導(dǎo)體材料刻蝕廠家