芯片光刻的流程詳解（一）

在集成電路的制造過程中，有一個重要的環(huán)節(jié)——光刻，正因?yàn)橛辛怂?，我們才能在微小的芯片上?shí)現(xiàn)功能?，F(xiàn)代刻劃技術(shù)可以追溯到190年以前，1822年法國人Nicephore niepce在各種材料光照實(shí)驗(yàn)以后，開始試圖復(fù)一種刻蝕在油紙上的印痕（圖案)，他將油紙放在一塊玻璃片上，玻片上涂有溶解在植物油中的瀝青。經(jīng)過2、3小時的日曬，透光部分的瀝青明顯變硬，而不透光部分瀝青依然軟并可被松香和植物油的混合液洗掉。光刻膠基于應(yīng)用領(lǐng)域不同一般可以分為半導(dǎo)體集成電路（IC）光刻膠、PCB光刻膠以及LCD光刻膠三個大類。通過用強(qiáng)酸刻蝕玻璃板，Niepce在1827年制作了一個d’Amboise主教的雕板相的產(chǎn)品。

Niepce的發(fā)明100多年后，即第二次大戰(zhàn)期間才應(yīng)用于制作印刷電路板，即在塑料板上制作銅線路。到1961年光刻法被用于在Si上制作大量的微小晶體管，當(dāng)時分辨率5um，如今除可見光光刻之外，更出現(xiàn)了X-ray和荷電粒子刻劃等更高分辨率方法。隨著12寸先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)線的興建和多次曝光工藝的大量應(yīng)用，193nm及其它先進(jìn)光刻膠的需求量將快速增加。

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光刻膠底膜處理：清洗：清潔干燥，使硅片與光刻膠良好的接觸。烘干：去除襯底表面的水汽，使其徹底干燥，增粘處理(涂底)： 涂上增加光刻膠與硅片表面附著能力的化合物，HMDS，光刻膠疏水，Sio2 空氣中，Si-OH, 表面有，親水性，使用HMDS （H2C）6Si2NH 涂覆，熏蒸  與 SI –OH結(jié)合形成Si-O-Si(CH2)2，與光刻膠相親。光刻工藝主要性一光刻膠不僅具有純度要求高、工藝復(fù)雜等特征，還需要相應(yīng)光刻機(jī)與之配對調(diào)試。

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(3)其他特性。這些化學(xué)成分發(fā)生變化的區(qū)域，在下一步的能夠溶解于特定的顯影液中。光刻膠的其他特性包括膠的純度、膠內(nèi)的金屬含量、膠的可應(yīng)用范圍、膠的儲存有效期和膠的燃點(diǎn)。

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正性光刻膠的金屬剝離技術(shù)

正性膠的金屬剝離工藝對于獲得難腐蝕金屬的細(xì)微光刻圖形比常規(guī)的光刻膠掩蔽腐蝕法顯示了優(yōu)越性。本文首先對金屬剝離工藝中的正、負(fù)光刻膠的性能作了對比分析。認(rèn)為正性光刻膠除圖形分辨率高而適應(yīng)于微細(xì)圖形的掩膜外，它還具有圖形邊緣陡直， 去膠容易等獨(dú)特性能，比負(fù)性光刻膠更有利于金屬剝離工藝。然后給出了具體的工藝條件，并根據(jù)正性光刻膠的使用特點(diǎn)指出了工藝中的關(guān)鍵點(diǎn)及容易出現(xiàn)的問題。如正性光刻膠同GaAs表面的粘附性較差，這就要求對片子表面的清潔處理更為嚴(yán)格。為了高止光刻圖形的漂移控制光刻圖形的尺寸，對曝光時同特別是顯影液溫度提出了嚴(yán)格的要求。北京賽米萊德貿(mào)易有限公司供應(yīng)美國Futurrex新型lift-off光刻膠NR9-3000PY，此款負(fù)膠的設(shè)計適用于比較寬的波長范圍和i線（366納米）曝光工具。由于工藝中基本上不經(jīng)過腐蝕過程，膠膜的耐腐蝕性降到了次要地位。