Dalam proses pembuatan sirkuit terpadu, terdapat mata rantai penting——LitografiJustru karena itulah kita dapat mengimplementasikan fungsi pada chip kecil. Teknologi pengukiran modern dapat ditelusuri kembali 190 tahun. Pada tahun 1822, setelah bereksperimen dengan cahaya pada berbagai material, orang Prancis Nicephore Niepce mulai mencoba menyalin kesan (pola) yang diukir pada kertas minyak. Ia meletakkan kertas minyak di atas kaca objek, dan kaca objek tersebut dilapisi dengan aspal yang dilarutkan dalam minyak nabati. Setelah 2 atau 3 jam terpapar sinar matahari, aspal di bagian yang tembus cahaya telah mengeras dengan jelas, sedangkan aspal di bagian yang buram masih lunak dan dapat dibersihkan dengan campuran resin dan minyak nabati. Dengan mengukir pelat kaca dengan asam kuat, Niepce menghasilkan replika ukiran Uskup d'Amboise pada tahun 1827.

Lebih dari 100 tahun setelah penemuan Niepce, selama Perang Dunia II, teknik ini pertama kali digunakan untuk membuat papan sirkuit tercetak, yaitu membuat sirkuit tembaga pada papan plastik. Pada tahun 1961, fotolitografi digunakan untuk menghasilkan sejumlah besar transistor kecil pada Si, dengan resolusi 5µm pada saat itu. Saat ini, selain litografi cahaya tampak, metode resolusi lebih tinggi seperti sinar-X dan pengukiran partikel bermuatan telah muncul.

Yang disebut fotolitografi, menurut definisi Wikipedia, adalah langkah penting dalam proses pembuatan perangkat semikonduktor. Langkah ini menggunakan pemaparan dan pengembangan untuk menggambarkan struktur geometris pada lapisan fotoresist, dan kemudian mentransfer pola pada fotomask ke substrat melalui proses etsa. Substrat yang disebutkan di sini tidak hanya mencakup wafer silikon, tetapi juga dapat berupa lapisan logam dan lapisan dielektrik lainnya, seperti kaca dan safir dalam SOS.

fotolitografiPrinsip dasarProses ini menggunakan karakteristik photoresist (atau photoresist) untuk membentuk ketahanan korosi karena reaksi fotokimia setelah terpapar cahaya, dan pola pada masker diukir ke permukaan yang akan diproses.

Prinsip litografi dan tujuannya

Litografi bukanlah proses yang sederhana, proses ini melalui banyak tahapan:

proses fotolitografi

Mari kita uraikan proses fotolitografi secara detail:

1.Wafer Bersih

Tujuan pembersihan wafer silikon adalah untuk menghilangkan kontaminan, menghilangkan partikel, mengurangi lubang kecil dan cacat lainnya, serta meningkatkan daya rekat photoresist.

Langkah-langkah dasar:Pembersihan kimia - pembilasan - pengeringan.

Setelah lempengan silikon diproses melalui berbagai proses, permukaannya menjadi sangat terkontaminasi. Secara umum, kontaminasi pada permukaan lempengan silikon dapat dibagi menjadi tiga kategori:

A. Kontaminasi oleh pengotor organik:Hal itu dapat dihilangkan melalui pelarutan reagen organik dan teknologi pembersihan ultrasonik.

Menghapus.

B. Kontaminasi partikel:Metode fisik dapat digunakan untuk menghilangkan partikel dengan ukuran partikel ≥ 0.4 μm menggunakan penggosokan mekanis atau teknologi pembersihan ultrasonik, dan gelombang megasonik dapat digunakan untuk menghilangkan partikel ≥ 0.2 μm.

C. Kontaminasi ion logam:Metode kimia harus digunakan untuk membersihkan kontaminasi. Ada dua kategori utama kontaminasi pengotor logam pada permukaan wafer silikon:

?? 

a. Salah satu jenisnya adalah ion atau atom pengotor tersebar dan menempel pada permukaan wafer silikon melalui adsorpsi.

b. Jenis lainnya adalah ion logam bermuatan positif memperoleh elektron dan kemudian menempel (seperti "elektroplating") ke permukaan wafer silikon.

wafer silikon yang dipolesTujuan pembersihan kimia adalah untuk menghilangkan kontaminasi ini.Secara umum, metode-metode berikut dapat digunakan untuk membersihkan dan menghilangkan kontaminasi.

? 

a. Gunakan zat pengoksidasi kuat untuk menyebabkan ion logam yang menempel pada permukaan silikon "terlapisi secara elektrokimia", teroksidasi menjadi logam, larut dalam larutan pembersih, atau terserap pada permukaan wafer silikon. 

? ?

b. Gunakan ion positif kuat berdiameter kecil yang tidak berbahaya (seperti H+) untuk menggantikan ion logam yang terserap pada permukaan wafer silikon dan larutkan ion tersebut dalam larutan pembersih.

? ?

c. Gunakan air deionisasi dalam jumlah besar untuk pembersihan ultrasonik guna menghilangkan ion logam dalam larutan.

??

Sejak proses pembersihan kimia RCA imersi yang diusulkan oleh Laboratorium RCA Amerika pada tahun 1970, proses ini telah digunakan secara luas. Pada tahun 1978, Laboratorium RCA juga meluncurkan proses pembersihan megasonik. Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai teknologi pembersihan berdasarkan teori pembersihan RCA terus dikembangkan, seperti: perusahaan FSI Amerika memperkenalkan teknologi pembersihan kimia semprot sentrifugal, perusahaan CFM asli Amerika memperkenalkan teknologi pembersihan luapan tertutup sistem Full-Flow, dan perusahaan VERTEQ Amerika memperkenalkan teknologi pembersihan kimia antara tipe imersi dan tertutup (seperti sistem pembersihan Goldfinger Mach2), teknologi pembersihan sassafras dua sisi dari perusahaan SSEC Amerika (misalnya, sistem pembersihan M3304 DSS), teknologi pembersihan air terionisasi dielektrik bebas bahan kimia dari Jepang (pembersihan dengan air terionisasi ultra murni dielektrik), yang telah membawa teknologi pembersihan permukaan wafer yang dipoles ke tingkat yang baru, dan teknologi pembersihan kimia wafer silikon berbasis HF/O3.

2.Pra-panggang dan Uap Primer 

Karena photoresist mengandung pelarut, wafer silikon yang dilapisi photoresist perlu...Sekitar 80 derajatProses pengeringan permukaan wafer silikon dapat menghilangkan kelembapan dari permukaan wafer dan meningkatkan daya rekat antara photoresist dan permukaan, biasanya pada suhu sekitar 100°C. Proses ini dilakukan bersamaan dengan pengaplikasian primer.

Lapisan primer meningkatkan daya rekat antara photoresist (PR) dan permukaan wafer. Banyak digunakan: (HMDS) heksametildisilamina, pelapisan uap HMDS sebelum pelapisan putar PR, pendinginan wafer dengan pelat pendingin sebelum pelapisan PR.

Aplikasi uap pra-pemanggangan dan primer.

3.Lapisan Fotoresist

Langkah-langkah umum untuk pelapisan photoresist adalah oksidasi basah pada suhu 900-1100 derajat sebelum melapisi photoresist. Lapisan oksida dapat berfungsi sebagai masker untuk etsa basah atau implantasi B. Sebagai langkah pertama dalam proses fotolitografi itu sendiri, lapisan tipis senyawa polimer organik yang sensitif terhadap sinar UV, yang biasa dikenal sebagai photoresist, diaplikasikan ke permukaan sampel (SiO2). Pertama, photoresist dikeluarkan dari wadah dan diteteskan ke permukaan sampel yang ditempatkan di mesin pelapis lem (sampel dipasang pada dudukan sampel dengan tekanan negatif vakum). Sampel kemudian diputar dengan kecepatan tinggi, dan kecepatan putaran ditentukan oleh viskositas lem dan ketebalan lem yang diinginkan. Pada kecepatan tinggi tersebut, lem mengalir ke arah tepi di bawah pengaruh gaya sentrifugal.

Proses perekatanIni adalah langkah pertama dan terpenting dalam proses konversi grafis. Kualitas lem secara langsung memengaruhi kepadatan cacat pada perangkat yang diproses. Untuk memastikan pengulangan lebar garis dan waktu pengembangan selanjutnya, keseragaman ketebalan lem pada sampel yang sama dan konsistensi ketebalan lem antar sampel yang berbeda tidak boleh melebihi ±5nm (untuk ketebalan lem 1.5um, yaitu ±0.3%).

Penentuan ketebalan target photoresist terutama mempertimbangkan sifat kimia dari resist itu sendiri dan kehalusan garis dan celah pada pola yang akan disalin. Lem yang terlalu tebal akan mengakibatkan penutupan atau konektivitas tepi, tampilan lem yang bergelombang atau seperti lapangan, dan penurunan hasil produksi. Dalam MEMS, ketebalan lem (setelah pemanasan) berkisar antara 0.5-2 µm, dan untuk pembuatan mikrostruktur khusus, ketebalan lem terkadang diharapkan mencapai orde 1 cm. Pada kasus terakhir, pelapisan putar akan digantikan oleh metode seperti lem cor atau polimerisasi lem plasma. Optimalisasi proses pelapisan photoresist konvensional perlu mempertimbangkan kecepatan tetesan lem, jumlah tetesan lem, kecepatan putaran, suhu dan kelembaban lingkungan, dll. Stabilitas faktor-faktor ini sangat penting.

Izinkan saya menjelaskan, komponen utama photoresist adalah polimer (resin), sensitizer, dan pelarut. Struktur polimer berubah ketika disinari, pelarut memungkinkan polimer untuk dikeluarkan dan membentuk lapisan tipis pada permukaan sampel, dan sensitizer mengontrol reaksi kimia fase polimer. Photoresist yang tidak mengandung sensitizer kadang-kadang disebut sistem unitari atau satu komponen, sedangkan yang mengandung sensitizer disebut sistem biner. Pelarut atau aditif lainnya biasanya tidak termasuk dalam perhitungan karena tidak secara langsung berpartisipasi dalam reaksi fotokimia photoresist.

Berdasarkan sifat-sifatnya yang berbeda, photoresist dapat dibagi menjadi beberapa jenis.Lem positifkeLem negatif.      

Pada awal pengembangan proses, lem negatif selalu mendominasi proses fotolitografi. Dengan munculnya VLSI IC dan ukuran pola 2-5 mikron, lem negatif tidak lagi dapat memenuhi persyaratan. Kemudian muncul lem positif, tetapi kelemahan lem positif adalah kemampuan pengikatan yang buruk.

Penggunaan lem positif memerlukan perubahan polaritas masker, yang bukan sekadar pembalikan pola sederhana. Karena masker dikombinasikan dengan dua photoresist yang berbeda, ukuran yang diperoleh melalui fotolitografi pada permukaan wafer berbeda. Karena efek difraksi cahaya di sekitar pola, ukuran pola yang diperoleh dengan menggabungkan masker negatif dan masker medan terang pada lapisan photoresist lebih kecil daripada ukuran pola pada masker. Penggunaan kombinasi resist positif dan masker medan gelap akan meningkatkan ukuran pola pada lapisan photoresist.

Lapisan photoresist

4.Panggang Lembut

Setelah lapisan photoresist diaplikasikan, diperlukan proses pengeringan ringan. Langkah ini juga disebut pra-pemanggangan. Pra-pemanggangan dapat menguapkan pelarut dalam photoresist dan membuat lapisan photoresist yang dilapisi menjadi lebih tipis.

Dalam photoresist cair, komponen pelarut mencapai 65%-85%. Meskipun photoresist cair telah menjadi lapisan padat setelah lem dihilangkan, masih terdapat 10%-30% pelarut, yang mudah terkontaminasi oleh debu. Dengan memanggang pada suhu yang lebih tinggi, pelarut dapat diuapkan dari photoresist (kandungan pelarut berkurang menjadi sekitar 5% setelah pemanggangan awal), sehingga mengurangi kontaminasi debu. Pada saat yang sama, langkah ini juga dapat mengurangi tegangan lapisan yang disebabkan oleh putaran kecepatan tinggi, sehingga meningkatkan daya rekat pada substrat photoresist.

Selama proses pemanggangan awal, karena penguapan pelarut, ketebalan photoresist juga akan menipis. Umumnya, ketebalan photoresist sekitar 10%-20%.

Sistem Memanggang

5.Strategi

Teknologi penyelarasan fotolitografi merupakan langkah penting sebelum pemaparan. Sebagai salah satu dari tiga teknologi inti fotolitografi, akurasi penyelarasan umumnya dibutuhkan sebesar 1/7 hingga 1/10 dari ukuran lebar garis terkecil. Seiring meningkatnya resolusi fotolitografi, persyaratan akurasi penyelarasan semakin tinggi. Misalnya, untuk ukuran lebar garis 45 μm, persyaratan akurasi penyelarasan sekitar 5 μm.

Didorong oleh peningkatan resolusi litografi, teknologi penyelarasan juga mengalami perkembangan yang pesat dan beragam. Dari perspektif prinsip penyelarasan dan klasifikasi struktur tanda, teknologi penyelarasan telah berevolusi dari metode penyelarasan pencitraan geometris awal dalam litografi proyeksi, termasuk penyelarasan citra video, penyelarasan mikroskop binokular, dll., hingga metode penyelarasan pelat zona, penyelarasan intensitas interferensi, interferensi heterodin laser, dan metode penyelarasan pinggiran moiré. Dari perspektif sinyal penyelarasan, hal ini terutama mencakup penyelarasan citra mikroskopis bertanda, penyelarasan berdasarkan informasi intensitas cahaya, dan penyelarasan berdasarkan informasi fase.

Aturan penyelarasan adalah bahwa untuk fotolitografi pertama, cukup buat sumbu Y pada mask tegak lurus 90º terhadap tepi datar pada wafer, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Mask selanjutnya semuanya diselaraskan dengan mask berpola sebelumnya menggunakan tanda penyelarasan. Tanda penyelarasan adalah pola khusus (lihat gambar) yang didistribusikan di tepi setiap pola chip. Setelah proses fotolitografi, tanda penyelarasan akan tetap berada di permukaan chip selamanya dan dapat digunakan untuk penyelarasan berikutnya.

Metode penyelarasanmeliputi:

a. Pra-penyelarasan, penyelarasan laser otomatis melalui takik atau permukaan datar pada wafer silikon

b. Melalui tanda penyelarasan, yang terletak pada alur pemotongan. Selain itu, penyelarasan antar lapisan, yaitu akurasi tumpang tindih, memastikan penyelarasan antara grafik dan grafik yang sudah ada pada wafer silikon.

6.Pencahayaan

Pada langkah ini, lapisan fotoresist yang menutupi substrat disinari secara selektif dengan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Fotosensitizer dalam fotoresist akan mengalami reaksi fotokimia, menyebabkan komposisi kimia area tempat fotoresist positif disinari (area fotosensitif) dan area tempat fotoresist negatif tidak disinari (area non-fotosensitif) berubah. Area-area yang komposisi kimianya telah berubah ini dapat dilarutkan dalam pengembang khusus pada langkah selanjutnya.

Setelah terpapar cahaya, agen fotosensitif DQ dalam fotoresist positif mengalami reaksi fotokimia dan berubah menjadi ketena, yang selanjutnya dihidrolisis menjadi asam indena-karboksilat (CA). Kelarutan asam karboksilat dalam pelarut basa sekitar 100 kali lebih tinggi daripada bagian fotoresist yang tidak peka cahaya. Asam karboksilat yang dihasilkan juga mendorong pelarutan resin fenolik. Dengan memanfaatkan perbedaan kelarutan fotoresist fotosensitif dan non-fotosensitif dalam pelarut basa, pola masker dapat ditransfer.

metode pemaparanmeliputi:

a. Masking Contact Printing (pencetakan kontak) bersentuhan langsung dengan lapisan photoresist.

b. Pencetakan Jarak Dekat: Pelat masker dan lapisan photoresist sedikit terpisah, sekitar 10 hingga 50 μm.

c. Pencetakan Proyeksi. Sebuah lensa digunakan di antara masker dan photoresist untuk memfokuskan cahaya guna mencapai eksposur.

d. Stepper

Izinkan saya menyampaikan sesuatu yang istimewa di sini.paparan proyeksiKlasifikasi:

Dua parameter terpenting dalam paparan adalah:

1. Energi paparan (Energi)

2. Fokus

Jika energi dan panjang fokus tidak disesuaikan dengan benar, grafik dengan resolusi dan ukuran yang dibutuhkan tidak dapat diperoleh. Ini menunjukkan bahwa dimensi utama grafik melebihi rentang yang dibutuhkan.

7.pengembangan

Dengan menambahkan pengembang setelah proses pemaparan, area fotosensitif dari photoresist positif dan area non-fotosensitif dari photoresist negatif akan larut dalam pengembang. Setelah langkah ini selesai, pola pada lapisan photoresist dapat terlihat. Untuk meningkatkan resolusi, hampir setiap jenis photoresist memiliki pengembang khusus untuk memastikan hasil pengembangan berkualitas tinggi.

Proses pengembangan mengubah pola resesif yang terbentuk selama proses pemaparan menjadi pola dominan dengan dan tanpa photoresist, yang dapat digunakan sebagai masker untuk langkah pemrosesan selanjutnya. Yang dilakukan dalam pengembangan adalah proses pelarutan selektif, dan yang terpenting adalah rasio laju pelarutan (DR) antara area yang terpapar dan area yang tidak terpapar. Film positif komersial memiliki rasio DR lebih besar dari 1000, laju pelarutan 3000 nm/menit di area yang terpapar, dan hanya beberapa nm/menit di area yang tidak terpapar.

Saat ini ada dua metode yang sedang dikembangkan, salah satunya adalahpengembangan basah, yang banyak digunakan dalam IC dan permesinan mikro, yang lainnya adalahPengembangan kering.

a. Pengembangan wafer silikon seluruh kotak dengan metode imersi (Pengembangan Batch).

Kelemahan: konsumsi pengembang yang tinggi; kurangnya keseragaman pembangunan;

b. Pengembangan Semprotan Kontinu/Pengembangan Rotasi Otomatis. Satu atau lebih nosel menyemprotkan larutan pengembang ke permukaan wafer silikon sementara wafer silikon berputar dengan kecepatan rendah (100 hingga 500 rpm). Pola semprotan nosel dan kecepatan rotasi wafer adalah parameter penyetelan kunci untuk mencapai pengulangan laju pelarutan dan keseragaman dari wafer ke wafer.

c. Metode genangan (pengembangan genangan). Semprotkan developer secukupnya (tetapi jangan terlalu banyak, untuk meminimalkan kelembapan di bagian belakang) ke permukaan wafer hingga membentuk genangan (jaga aliran developer tetap rendah untuk mengurangi variasi laju pengembangan di tepi). Wafer silikon difiksasi atau diputar perlahan. Umumnya, digunakan beberapa lapisan developer dengan metode putar: aplikasikan untuk pertama kalinya, tahan selama 10 hingga 30 detik, dan angkat; aplikasikan untuk kedua kalinya, tahan, dan angkat. Kemudian bilas dengan air deionisasi (untuk menghilangkan semua bahan kimia dari kedua sisi wafer) dan keringkan dengan metode putar. Keuntungan: dosis developer lebih sedikit; pengembangan wafer silikon yang seragam; gradien suhu diminimalkan.

pengembang:

a. Pengembang photoresist positif. Tingkat pengembang lem positif adalah larutan berair basa. KOH dan NaOH umumnya tidak digunakan dalam pembuatan IC karena akan menyebabkan kontaminasi ion bergerak (MIC, Movable Ion Contamination). Pengembang gel positif yang paling umum adalah tetramethylammonium hydroxide (TMAH) (konsentrasi ekuivalen standar adalah 0.26, suhu 15~250C). Asam karboksilat dihasilkan selama paparan photoresist I-line. Alkali dan asam dalam pengembang TMAH menetralkan photoresist yang terpapar dalam pengembang, sementara photoresist yang tidak terpapar tidak berpengaruh; resin fenolik yang terkandung dalam photoresist yang diperkuat secara kimia (CAR, Chemical Amplified Resist) ada dalam bentuk PHS. Asam yang dihasilkan oleh PAG dalam CAR akan menghilangkan gugus pelindung (t-BOC) dalam PHS, memungkinkan PHS untuk cepat larut dalam pengembang TMAH. Selama seluruh proses pengembangan, TMAH tidak bereaksi dengan PHS.

b. Pengembang photoresist negatif: xylene. Cairan pembersihnya adalah butil asetat, etanol, atau trikloroetilen.

berkembangFAQ:

a. Pengembangan Tidak Sempurna. Fotoresist tetap berada di permukaan. Disebabkan oleh pengembang yang tidak mencukupi;

b. Sedang dalam pengembangan. Dinding samping yang telah dibangun tidak vertikal, disebabkan oleh waktu pengembangan yang tidak mencukupi;

c. Pengembangan Berlebihan. Fotoresist yang dekat dengan permukaan terlalu larut oleh pengembang, membentuk lapisan-lapisan. Waktu pengembangan terlalu lama.

8.Panggang Keras

Setelah pengembangan resist selesai, pola pada dasarnya telah ditentukan, tetapi sifat-sifat photoresist perlu dibuat lebih stabil. Hal ini dapat dicapai dengan pengeringan keras, suatu langkah yang juga dikenal sebagai pengerasan. Selama proses ini, perlakuan suhu tinggi dapat digunakan untuk menghilangkan sisa pelarut dalam photoresist, meningkatkan daya rekat photoresist ke permukaan wafer silikon, dan meningkatkan ketahanan etsa photoresist dalam proses etsa dan implantasi ion selanjutnya. Selain itu, photoresist akan melunak pada suhu tinggi dan membentuk keadaan cair yang mirip dengan kaca pada suhu tinggi. Ini akan menghaluskan permukaan photoresist di bawah pengaruh tegangan permukaan dan mengurangi cacat (seperti lubang kecil) pada lapisan photoresist, sehingga memperbaiki profil tepi pola photoresist.

Seluruh sampel diolah dengan plasma O2 untuk menghilangkan kemungkinan residu yang tidak diinginkan setelah pengembangan, yang disebut penghilangan kerak (de-scumming). Khusus untuk lem negatif tetapi juga lem positif, lapisan tipis polimer akan tetap berada di antarmuka lem-substrat asli setelah pengembangan. Masalah ini lebih serius pada struktur yang lebih kecil dari 1 µm atau dengan rasio kedalaman terhadap lebar yang besar. Tentu saja, ketebalan lem yang tersisa juga akan berkurang selama proses penghilangan kerak, tetapi dampaknya tidak akan terlalu besar.

Terakhir, pemanasan keras diperlukan sebelum etsa atau pelapisan untuk menghilangkan sisa pengembang dan air, dan anil diperlukan untuk meningkatkan kondisi ikatan antarmuka karena penetrasi dan ekspansi selama proses pengembangan. Pada saat yang sama, kekerasan lem meningkat dan ketahanan etsa membaik. Suhu pemanasan keras umumnya setinggi 120 derajat atau lebih, dan waktunya sekitar 20 menit. Batasan utamanya adalah suhu tinggi dapat merusak tepi pola dan membuatnya sulit dihilangkan setelah etsa.

Metode: Kompor listrik, 100~1300C (sedikit lebih tinggi dari suhu transisi kaca Tg), 1~2 menit.

Tujuan:

a. Uapkan sepenuhnya pelarut dalam photoresist (untuk menghindari kontaminasi lingkungan implantasi ion selanjutnya, misalnya, nitrogen dalam photoresist resin fenolik DNQ akan menyebabkan pecahnya photoresist secara lokal);

b. Lapisan film keras untuk meningkatkan kemampuan photoresist dalam melindungi permukaan bawah selama implantasi ion atau etsa;

c. Meningkatkan lebih lanjut daya rekat antara photoresist dan permukaan wafer silikon;

d. Mengurangi lebih lanjut efek gelombang berdiri.

FAQ:

a. Pemanggangan kurang sempurna. Melemahkan kekuatan photoresist (ketahanan terhadap etsa dan kemampuan memblokir dalam implantasi ion); mengurangi kemampuan pengisian celah untuk lubang jarum; mengurangi daya rekat pada substrat.

b. Pemanasan berlebihan. Hal ini menyebabkan aliran photoresist, yang mengurangi akurasi pola dan memperburuk resolusi. Selain itu, Anda juga dapat menggunakan sinar ultraviolet dalam (DUV, Deep Ultra-Violet) untuk mengeraskan film. Resin photoresist positif dihubungkan silang untuk membentuk lapisan keras permukaan yang tipis, yang meningkatkan stabilitas termal photoresist. Dalam proses etsa plasma dan implantasi ion (125~2000C) selanjutnya, penurunan resolusi yang disebabkan oleh aliran photoresist suhu tinggi dapat dikurangi.

9.Pengukiran atau implantasi ion

Etching adalah proses dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang menggunakan cara kimia untuk secara selektif menghilangkan bagian-bagian tertentu dari lapisan yang diendapkan. Etching sangat penting untuk kinerja listrik perangkat. Jika terjadi kesalahan selama proses etching, wafer silikon akan dibuang dan akan sulit untuk dipulihkan, sehingga kontrol proses yang ketat harus dilakukan. Setiap lapisan perangkat semikonduktor menjalani beberapa langkah etching.

Proses etsa umumnya dibagi menjadi etsa berkas elektron dan fotolitografi. Fotolitografi memiliki persyaratan tinggi terhadap kerataan material, sehingga membutuhkan tingkat kebersihan yang tinggi. Namun, untuk etsa berkas elektron, karena panjang gelombang elektron sangat pendek, resolusinya jauh lebih baik daripada fotolitografi. Karena tidak memerlukan masker, persyaratan kerataan tidak tinggi, tetapi etsa berkas elektron lambat dan peralatannya mahal.

Pada sebagian besar tahapan etsa, sebagian lapisan atas wafer dilindungi oleh "masker" yang tidak dapat dietsa, sehingga memungkinkan bagian-bagian tertentu dari lapisan tersebut dihilangkan secara selektif. Dalam beberapa kasus, material masker bersifat fotoreaktif, yang mirip dengan prinsip yang digunakan dalam fotolitografi. Dalam kasus lain, masker etsa perlu tahan terhadap bahan kimia tertentu, dan silikon nitrida dapat digunakan untuk membuat "masker" tersebut.

Implantasi ion adalah metode teknis yang mempercepat ion tertentu dalam medan listrik dan kemudian menanamkannya ke dalam material padat lainnya. Penggunaan teknologi ini dapat mengubah sifat fisik dan kimia material padat, dan kini telah banyak digunakan dalam pembuatan perangkat semikonduktor dan penelitian material tertentu. Implantasi ion dapat menyebabkan transformasi nuklir, atau mengubah struktur kristal beberapa material padat.

10.Penghapusan photoresist

Fungsi utama photoresist adalah untuk melindungi bagian substrat di bawah photoresist sementara seluruh area tersebut menjalani proses pengolahan kimia atau mekanis. Oleh karena itu, setelah proses di atas selesai, photoresist harus dihilangkan sepenuhnya. Langkah ini disebut sebagai penghilangan lem. Hanya photoresist yang stabil pada suhu tinggi, seperti polimida peka cahaya, yang dapat dibiarkan pada perangkat sebagai lapisan perantara atau penyangga.

Untuk menghindari kerusakan pada permukaan yang sedang diproses, metode kimia ringan pada suhu rendah harus digunakan. Penggunaan gelombang ultrasonik juga dapat meningkatkan kinerja pengelupasan. Beberapa larutan pengelupasan yang dikenal tidak dapat bekerja pada permukaan logam seperti aluminium karena masalah korosi; dalam hal ini, plasma ozon atau oksigen (pengabuan) digunakan terlebih dahulu. Plasma ini juga berhasil sebagai pengelupas fotolitografi untuk permukaan non-aluminium, namun, kerusakan pada permukaan perangkat masih menjadi masalah yang perlu diatasi.

Setelah proses etsa atau implantasi ion, photoresist tidak lagi dibutuhkan sebagai lapisan pelindung dan dapat dihilangkan. Metode penghilangan lem diklasifikasikan sebagai berikut:

Penghapusan lem basah

Penghapusan dengan pelarut organik: Gunakan pelarut organik untuk menghilangkan photoresist.

Pelarut anorganik: Dengan menggunakan beberapa pelarut anorganik, unsur karbon dalam photoresist, yaitu bahan organik, dioksidasi menjadi karbon dioksida dan kemudian dihilangkan.

Pengupasan photoresist kering: menggunakan plasma untuk menghilangkan photoresist

Selain proses utama tersebut, beberapa proses tambahan sering digunakan, seperti etsa seragam pada area yang luas untuk mengurangi ketebalan substrat, atau proses menghilangkan ketidakrataan tepi, dan lain sebagainya. Umumnya, ketika memproduksi chip semikonduktor atau komponen lainnya, suatu substrat perlu difotolitografi beberapa kali.

Di atas adalah langkah-langkah fotolitografi. Saya mengumpulkannya untuk semua orang. Saya harap Anda dapat mengoreksi saya.

Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Pengamatan Industri Semikonduktor". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Artikel ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan guna mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulis untuk pencetakan ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen