光刻工艺介绍 一、定义与简介 光刻是所有四个基本工艺中最关键的,也就是被称为大家熟知的photo,lithography,photomasking, masking, 或 microlithography
在晶圆的制造过程中,晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成,这些部件是预先做在一块或者数块光罩上,并且结合生成薄膜,通过光刻工艺过程,去除特定部分,最终在晶圆上保留特征图形的部分
光刻其实就是高科技版本的照相术,只不过是在难以置信的微小尺寸下完成,现在先进的硅 12 英寸生产线已经做到 22nm,我们这条线的目标 6 英寸砷化镓片上做到 0
光刻生产的目标是根据电路设计的要求,生成尺寸精确的特征图形,并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确
二、光刻工艺流程介绍 光刻与照相类似,其工艺流程也类似: 实际上,普通光刻工艺流程包括下面的流程: 1) Substrate Pretreatment 即预处理,目的是改变晶圆表面的性质,使其能和光刻胶(PR)粘连牢固
主要方法就是涂 HMDS,在密闭腔体内晶圆下面加热到 120℃,上面用喷入氮气加压的雾状HMDS,使得 HMDS 和晶圆表面的-OH 健发生反应已除去水汽和亲水健结构,反应充分后在 23℃冷板上降温
该方法效果远比传统的热板加热除湿好
2) Spin coat 即旋转涂光刻胶,用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性
光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂,感光剂在光照下会迅速反应
一般设备的稳定工作最高转速不超过 4000rpm,而最好的工作转速在 2000~3000rpm
3) Soft Bake(Pre-bake)即软烘,目的是除去光刻胶中溶剂
一般是在 90℃的热板中完成
4) Exposure 即曝光,这也是光刻工艺中最为重要的一步,