Dalam proses pembuatan litar bersepadu, terdapat satu pautan penting——Litografi, tepatnya kerana itu, kita boleh melaksanakan fungsi pada cip kecil. Teknologi ukiran moden boleh dikesan kembali 190 tahun yang lalu. Pada tahun 1822, selepas bereksperimen dengan cahaya pada pelbagai bahan, orang Perancis Nicephore Niepce mula cuba menyalin cetakan (corak) yang diukir pada kertas minyak. Dia meletakkan kertas minyak pada slaid kaca, dan slaid kaca disalut dengan asfalt yang dilarutkan dalam minyak sayuran. Selepas 2 atau 3 jam terdedah kepada cahaya matahari, asfalt di bahagian pemancar cahaya jelas telah mengeras, manakala asfalt di bahagian legap masih lembut dan boleh dihanyutkan oleh campuran rosin dan minyak sayuran. Dengan mengukir plat kaca dengan asid kuat, Niepce menghasilkan replika ukiran Bishop d'Amboise pada tahun 1827.

Lebih 100 tahun selepas ciptaan Niepce, semasa Perang Dunia II, ia mula-mula digunakan untuk membuat papan litar bercetak, iaitu membuat litar kuprum pada papan plastik. Menjelang tahun 1961, fotolitografi telah digunakan untuk menghasilkan sebilangan besar transistor kecil pada Si, dengan resolusi 5um pada masa itu. Pada masa kini, selain litografi cahaya nampak, kaedah resolusi yang lebih tinggi seperti sinar-X dan penggambaran zarah bercas telah muncul.

Apa yang dipanggil fotolitografi, menurut definisi Wikipedia, merupakan langkah penting dalam proses pembuatan peranti semikonduktor. Langkah ini menggunakan pendedahan dan pembangunan untuk menggambarkan struktur geometri pada lapisan fotoresis, dan kemudian memindahkan corak pada topeng foto ke substrat melalui proses etsa. Substrat yang disebut di sini bukan sahaja merangkumi wafer silikon, tetapi juga boleh menjadi lapisan logam lain dan lapisan dielektrik, seperti kaca dan nilam dalam SOS.

fotolitografiPrinsip asasIa menggunakan ciri-ciri fotoresis (atau fotoresis) untuk membentuk rintangan kakisan akibat tindak balas fotokimia selepas terdedah kepada cahaya, dan corak pada topeng diukir pada permukaan untuk diproses.

Niat prinsip litografi

Litografi bukanlah proses yang mudah, ia melalui banyak langkah:

proses fotolitografi

Mari kita perkenalkan proses fotolitografi secara terperinci:

1.Pembersihan Wafer

Tujuan membersihkan wafer silikon adalah untuk membuang bahan cemar, membuang zarah, mengurangkan lubang kecil dan kecacatan lain, dan meningkatkan lekatan fotoresis.

Langkah asas:Pembersihan kimia - pembilasan - pengeringan.

Selepas wafer silikon diproses melalui pelbagai proses, permukaannya telah tercemar teruk. Secara amnya, pencemaran pada permukaan wafer silikon boleh dibahagikan kepada tiga kategori:

A. Pencemaran oleh bendasing organik:Ia boleh disingkirkan melalui pembubaran reagen organik dan teknologi pembersihan ultrasonik.

Keluarkan.

B. Pencemaran zarah:Kaedah fizikal boleh digunakan untuk menyingkirkan zarah dengan saiz zarah ≥ 0.4 μm menggunakan teknologi penyentalan mekanikal atau pembersihan ultrasonik, dan gelombang megasonik boleh digunakan untuk menyingkirkan zarah ≥ 0.2 μm.

C. Pencemaran ion logam:Kaedah kimia mesti digunakan untuk membersihkan pencemaran. Terdapat dua kategori utama pencemaran bendasing logam pada permukaan wafer silikon:

?? 

a. Satu jenisnya ialah ion atau atom pencemar tersebar dan dilekatkan pada permukaan wafer silikon melalui penjerapan.

b. Jenis yang lain ialah ion logam bercas positif memperoleh elektron dan kemudian melekat (seperti "penyaduran elektrik") pada permukaan wafer silikon.

wafer silikon digilapTujuan pembersihan kimia adalah untuk menghilangkan pencemaran ini, secara amnya kaedah berikut boleh digunakan untuk membersihkan dan membuang pencemaran.

? 

a. Gunakan agen pengoksidaan yang kuat untuk menyebabkan ion logam yang melekat pada permukaan silikon "disadur", dioksidakan menjadi logam, dilarutkan 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 larutkannya dalam larutan pembersih.

? ?

c. Gunakan sejumlah besar air ternyahion untuk pembersihan ultrasonik bagi menghapuskan ion logam dalam larutan.

??

Sejak proses pembersihan kimia RCA rendaman yang dicadangkan oleh Makmal RCA Amerika pada tahun 1970, ia telah digunakan secara meluas. Pada tahun 1978, Makmal RCA juga melancarkan proses pembersihan megasonik. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pelbagai teknologi pembersihan berdasarkan teori pembersihan RCA telah dibangunkan secara berterusan, seperti: Syarikat FSI Amerika memperkenalkan teknologi pembersihan kimia semburan emparan, Syarikat CFM asal Amerika memperkenalkan teknologi pembersihan limpahan tertutup sistem Aliran Penuh, dan Syarikat VERTEQ Amerika memperkenalkan teknologi pembersihan kimia antara jenis rendaman dan tertutup (seperti sistem pembersihan Goldfinger Mach2), teknologi pembersihan sassafras dua sisi syarikat SSEC Amerika (contohnya, sistem pembersihan DSS M3304), teknologi pembersihan air terion dielektrik bebas kimia Jepun (pembersihan dengan air terion ultratulen dielektrik), yang telah membawa teknologi pembersihan permukaan wafer yang digilap ke tahap yang baharu, dan teknologi pembersihan kimia wafer silikon berasaskan HF/O3.

2.Pra-bakar dan Wap Primer 

Oleh kerana fotoresis mengandungi pelarut, wafer silikon yang disalut dengan fotoresis perluSekitar 80 darjahdaripada. Penyahhidratan wafer silikon boleh menghilangkan kelembapan daripada permukaan wafer dan meningkatkan lekatan antara fotoresis dan permukaan, biasanya pada suhu kira-kira 100°C. Ini dilakukan bersama-sama dengan penggunaan primer.

Salutan primer meningkatkan lekatan antara fotoresis (PR) dan permukaan wafer. Digunakan secara meluas: (HMDS) heksametildisilamina, salutan wap HMDS sebelum salutan putaran PR, wafer penyejukan dengan plat penyejukan sebelum salutan PR.

Penggunaan wap pra-bakar dan primer

3.Salutan Photoresist

Langkah-langkah biasa untuk salutan fotoresis ialah pengoksidaan basah pada suhu 900-1100 darjah sebelum menyalut fotoresis. Lapisan oksida boleh berfungsi sebagai topeng untuk pengetsaan basah atau implantasi B. Sebagai langkah pertama dalam proses fotolitografi itu sendiri, lapisan nipis sebatian polimer organik yang sensitif terhadap cahaya UV, yang biasanya dikenali sebagai fotoresis, digunakan pada permukaan sampel (SiO2). Pertama, fotoresis dikeluarkan dari bekas dan dijatuhkan ke atas permukaan sampel yang diletakkan di dalam mesin salutan gam (sampel ditetapkan pada peringkat sampel dengan tekanan vakum negatif). Sampel kemudian diputar pada kelajuan tinggi, dan kelajuan putaran ditentukan oleh kelikatan gam dan ketebalan gam yang diingini. Pada kelajuan tinggi sedemikian, gam mengalir ke arah tepi di bawah tindakan daya emparan.

Proses pelekatanIa merupakan langkah pertama dan penting dalam proses penukaran grafik. Kualiti gam secara langsung mempengaruhi ketumpatan kecacatan peranti yang diproses. Bagi memastikan kebolehulangan lebar garisan dan masa pembangunan seterusnya, keseragaman ketebalan gam sampel yang sama dan ketekalan ketebalan gam antara sampel yang berbeza tidak boleh melebihi ±5nm (untuk ketebalan gam 1.5um, ia adalah ±0.3%).

Penentuan ketebalan sasaran fotoresis terutamanya mempertimbangkan sifat kimia resis itu sendiri dan kehalusan garisan dan jurang dalam corak yang hendak disalin. Gam yang terlalu tebal akan mengakibatkan liputan atau sambungan tepi, penampilan gam seperti berbukit atau medan, dan penurunan hasil. Dalam MEMS, ketebalan gam (selepas dibakar) adalah antara 0.5-2um, dan untuk pembuatan mikrostruktur khas, ketebalan gam kadangkala dijangka berada pada tahap 1cm. Dalam MEMS yang kedua, salutan putaran akan digantikan dengan kaedah seperti gam tuangan atau pempolimeran gam plasma. Pengoptimuman proses salutan fotoresis konvensional perlu mempertimbangkan kelajuan titisan gam, jumlah titisan gam, kelajuan putaran, suhu ambien dan kelembapan, dsb. Kestabilan faktor-faktor ini adalah sangat penting.

Izinkan saya bercakap di sini, komponen utama fotoresis ialah polimer (resin), pemeka dan pelarut. Struktur polimer berubah apabila ia disinari, pelarut membolehkannya dikeluarkan dan filem nipis terbentuk pada permukaan sampel, dan pemeka mengawal tindak balas kimia fasa polimer. Fotoresis yang tidak mengandungi pemeka kadangkala dipanggil sistem unitari atau satu komponen, manakala yang mengandungi pemeka dipanggil sistem binari. Pelarut atau bahan tambahan lain biasanya tidak dimasukkan dalam pengiraan kerana ia tidak terlibat secara langsung dalam tindak balas fotokimia fotoresis.

Mengikut sifat yang berbeza, fotoresis boleh dibahagikan kepadaGam positifdanGam negatif.      

Pada awal pembangunan proses, gam negatif sentiasa mendominasi proses fotolitografi. Dengan kemunculan IC VLSI dan saiz corak 2-5 mikron, gam negatif tidak lagi dapat memenuhi keperluan. Kemudian gam positif muncul, tetapi kelemahan gam positif ialah keupayaan ikatan yang lemah.

Penggunaan gam positif memerlukan perubahan kekutuban topeng, yang bukanlah satu lambungan corak yang mudah. ​​Oleh kerana topeng digabungkan dengan dua fotoresis yang berbeza, saiz yang diperoleh melalui fotolitografi pada permukaan wafer adalah berbeza. Disebabkan oleh kesan pembelauan cahaya di sekeliling corak, saiz corak yang diperoleh dengan menggabungkan topeng negatif dan topeng medan terang pada lapisan fotoresis adalah lebih kecil daripada saiz corak pada topeng. Menggunakan gabungan topeng rintangan positif dan topeng medan gelap akan meningkatkan saiz corak pada lapisan fotoresis.

Salutan fotoresis

4.Bakar Lembut

Selepas fotoresis digunakan, operasi pengeringan lembut diperlukan. Langkah ini juga dipanggil pra-pembakaran. Pra-pembakaran boleh menyejatkan pelarut dalam fotoresis dan menjadikan fotoresis yang bersalut lebih nipis.

Dalam fotoresis cecair, komponen pelarut menyumbang 65%-85%. Walaupun fotoresis cecair telah menjadi filem pepejal selepas gam ditanggalkan, masih terdapat 10%-30% pelarut, yang mudah tercemar oleh habuk. Dengan membakar pada suhu yang lebih tinggi, pelarut boleh tersejat daripada fotoresis (kandungan pelarut dikurangkan kepada kira-kira 5% selepas pra-pembakaran), sekali gus mengurangkan pencemaran habuk. Pada masa yang sama, langkah ini juga boleh mengurangkan tekanan filem yang disebabkan oleh putaran berkelajuan tinggi, sekali gus meningkatkan lekatan pada substrat fotoresis.

Semasa proses pra-pembakaran, disebabkan oleh pengewapan pelarut, ketebalan fotoresis juga akan menjadi nipis. Secara amnya, ketebalan fotoresis adalah kira-kira 10%-20%.

Sistem Baking

5.Penjajaran

Teknologi penjajaran fotolitografi merupakan langkah penting sebelum pendedahan. Sebagai salah satu daripada tiga teknologi teras fotolitografi, ketepatan penjajaran secara amnya dikehendaki 1/7---1/10 daripada saiz lebar garisan terkecil. Apabila resolusi fotolitografi meningkat, keperluan untuk ketepatan penjajaran semakin tinggi. Contohnya, untuk saiz lebar garisan 45 pagi, keperluan ketepatan penjajaran adalah sekitar 5 pagi.

Didorong oleh penambahbaikan dalam resolusi litografi, teknologi penjajaran juga telah mengalami perkembangan yang pesat dan pelbagai. Dari perspektif prinsip penjajaran dan pengelasan struktur tanda, teknologi penjajaran telah berkembang daripada kaedah penjajaran pengimejan geometri awal dalam litografi unjuran, termasuk penjajaran imej video, penjajaran mikroskop binokular, dan sebagainya, kepada kaedah penjajaran plat zon yang lebih baru, penjajaran keamatan gangguan, gangguan heterodina laser, dan kaedah penjajaran pinggir moiré. Dari perspektif isyarat penjajaran, ia terutamanya merangkumi penjajaran imej mikroskopik yang ditanda, penjajaran berdasarkan maklumat keamatan cahaya dan penjajaran berdasarkan maklumat fasa.

Peraturan penjajaran adalah untuk fotolitografi pertama, hanya buat paksi Y pada topeng 90º dengan tepi rata pada wafer, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Topeng seterusnya semuanya dijajarkan dengan topeng bercorak sebelumnya menggunakan tanda penjajaran. Tanda penjajaran adalah corak khas (lihat gambar) yang diagihkan di tepi setiap corak cip. Selepas proses fotolitografi, tanda penjajaran akan kekal di permukaan cip selama-lamanya dan boleh digunakan untuk penjajaran seterusnya.

Kaedah penjajarantermasuk:

a. Pra-penjajaran, penjajaran laser automatik melalui takuk atau rata pada wafer silikon

b. Melalui tanda penjajaran, yang terletak pada alur pemotongan. Di samping itu, penjajaran antara lapisan, iaitu ketepatan tindanan, memastikan penjajaran antara grafik dan grafik sedia ada pada wafer silikon.

6.Pendedahan

Dalam langkah ini, fotoresis yang menutupi substrat diterangi secara selektif dengan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Fotosensitizer dalam fotoresis akan menjalani tindak balas fotokimia, menyebabkan komposisi kimia kawasan di mana fotoresis positif diterangi (kawasan fotosensitif) dan kawasan di mana fotoresis negatif tidak diterangi (kawasan bukan fotosensitif) berubah. Kawasan-kawasan di mana komposisi kimia telah berubah ini boleh dilarutkan dalam pembangun tertentu pada langkah seterusnya.

Selepas terdedah kepada cahaya, agen fotosensitif DQ dalam fotoresis positif menjalani tindak balas fotokimia dan bertukar menjadi ketena, yang selanjutnya dihidrolisiskan menjadi indena-Asid-Karboksilik (CA). Keterlarutan asid karboksilik dalam pelarut alkali adalah kira-kira 100 kali lebih tinggi daripada bahagian fotoresis yang tidak sensitif. Asid karboksilik yang dihasilkan juga menggalakkan pembubaran resin fenolik. Dengan menggunakan keterlarutan fotoresis fotosensitif dan bukan fotosensitif yang berbeza dalam pelarut alkali, corak topeng boleh dipindahkan.

kaedah pendedahantermasuk:

a. Topeng percetakan sentuh (Percetakan Sentuh) bersentuhan langsung dengan lapisan fotoresis.

b. Pencetakan Jarak: Plat topeng dan lapisan fotoresis dipisahkan sedikit, kira-kira 10 hingga 50 μm.

c. Percetakan Unjuran. Kanta digunakan di antara topeng dan fotoresis untuk memfokuskan cahaya bagi mencapai pendedahan.

d. Stepper

Biar saya katakan sesuatu yang istimewa di sinipendedahan unjuranKlasifikasi:

Dua parameter terpenting dalam pendedahan ialah:

1. Tenaga pendedahan (Tenaga)

2. Fokus

Jika tenaga dan panjang fokus tidak dilaraskan dengan betul, grafik dengan resolusi dan saiz yang diperlukan tidak dapat diperoleh. Ini menunjukkan bahawa dimensi utama grafik melebihi julat yang diperlukan.

7.pembangunan

Dengan menambah pembangun selepas proses pendedahan, kawasan fotosensitif fotoresis positif dan kawasan bukan fotosensitif fotoresis negatif akan dilarutkan dalam pembangun. Selepas langkah ini selesai, corak dalam lapisan fotoresis dapat didedahkan. Untuk meningkatkan resolusi, hampir setiap jenis fotoresis mempunyai pembangun khas untuk memastikan hasil pembangunan yang berkualiti tinggi.

Proses pembangunan mengubah corak resesif yang terbentuk semasa proses pendedahan menjadi corak dominan dengan dan tanpa fotoresis, yang boleh digunakan sebagai topeng untuk langkah pemprosesan seterusnya. Apa yang dijalankan dalam pembangunan ialah proses pembubaran terpilih, dan perkara yang paling penting ialah nisbah kadar pembubaran (DR) antara kawasan yang terdedah dan kawasan yang tidak terdedah. Filem positif komersial mempunyai nisbah DR lebih besar daripada 1000, kadar pembubaran 3000nm/min di kawasan yang terdedah, dan hanya beberapa nm/min di kawasan yang tidak terdedah.

Terdapat dua kaedah yang sedang dibangunkan pada masa ini, satu ialahpembangunan basah, yang sedang digunakan secara meluas dalam IC dan pemesinan mikro, yang satu lagi ialahPembangunan kering.

a. Pembangunan rendaman wafer silikon kotak keseluruhan (Pembangunan Kelompok).

Kelemahan: penggunaan pemaju yang tinggi; keseragaman pembangunan yang lemah;

b. Pembangunan Semburan Berterusan/Pembangunan Putaran Automatik. Satu atau lebih muncung menyembur larutan pembangun pada permukaan wafer silikon manakala wafer silikon berputar pada kelajuan rendah (100 hingga 500 rpm). Corak semburan muncung dan kelajuan putaran wafer adalah parameter penalaan utama untuk mencapai kebolehulangan kadar pembubaran dan keseragaman dari wafer ke wafer.

c. Lopak (pembangunan lopak). Semburkan pembangun yang secukupnya (tetapi jangan terlalu banyak, untuk meminimumkan kelembapan belakang) ke permukaan wafer untuk membentuk bentuk lopak (pastikan aliran pembangun rendah untuk mengurangkan variasi kadar perkembangan tepi). Wafer silikon ditetapkan atau diputar secara perlahan. Secara amnya, pelbagai lapisan putaran pembangun digunakan: sapukan buat kali pertama, tahan selama 10 hingga 30 saat, dan tanggalkan; sapukan buat kali kedua, tahan, dan tanggalkan. Kemudian bilas dengan air ternyahion (untuk membuang semua bahan kimia dari kedua-dua belah wafer) dan putar sehingga kering. Kelebihan: dos pembangun yang lebih sedikit; perkembangan wafer silikon yang seragam; kecerunan suhu yang diminimumkan.

pemaju:

a. Pembangun fotoresis positif. Tahap pembangun gam positif adalah larutan akueus alkali. KOH dan NaOH secara amnya tidak digunakan dalam pembuatan IC kerana ia akan membawa pencemaran ion bergerak (MIC, Pencemaran Ion Bergerak). Pembangun gel positif yang paling biasa ialah tetrametilamonium hidroksida (TMAH) (kepekatan setara piawai ialah 0.26, suhu 15~250C). Asid karboksilik dihasilkan semasa pendedahan fotoresis garisan-I. Alkali dan asid dalam pembangun TMAH meneutralkan fotoresis yang terdedah dalam pembangun, manakala fotoresis yang tidak terdedah tidak memberi kesan; resin fenolik yang terkandung dalam fotoresis yang diperkuatkan secara kimia (CAR, Rintangan Diperkuatkan Secara Kimia) wujud dalam bentuk PHS. Asid yang dihasilkan oleh PAG dalam CAR akan menyingkirkan kumpulan pelindung (t-BOC) dalam PHS, membolehkan PHS larut dengan cepat dalam pembangun TMAH. Sepanjang keseluruhan proses pembangunan, TMAH tidak bertindak balas dengan PHS.

b. Pembangun fotorintangan negatif. xilena. Cecair pembersih ialah butil asetat, etanol atau trikloroetilena.

membangunkanFAQ:

a. Perkembangan Tidak Lengkap. Fotoresis kekal di permukaan. Disebabkan oleh perkembangan yang tidak mencukupi;

b. Sedang Dibangunkan. Dinding sisi yang dibangunkan tidak menegak, disebabkan oleh masa pembangunan yang tidak mencukupi;

c. Pembangunan Terlalu Banyak. Fotoresis yang berhampiran dengan permukaan dilarutkan secara berlebihan oleh pembangun, membentuk anak tangga. Masa pembangunan terlalu lama.

8.Bakar Keras

Selepas pembangunan rintangan selesai, corak pada asasnya ditentukan, tetapi sifat-sifat fotoresis perlu dibuat lebih stabil. Ini boleh dicapai melalui pengeringan keras, satu langkah yang juga dikenali sebagai pengerasan. Semasa proses ini, rawatan suhu tinggi boleh digunakan untuk membuang pelarut yang tinggal dalam fotoresis, meningkatkan lekatan fotoresis pada permukaan wafer silikon, dan meningkatkan rintangan pengukiran fotoresis dalam proses pengukiran dan implantasi ion berikutnya. Di samping itu, fotoresis akan melembutkan pada suhu tinggi dan membentuk keadaan lebur yang serupa dengan kaca pada suhu tinggi. Ini akan melicinkan permukaan fotoresis di bawah tindakan tegangan permukaan dan mengurangkan kecacatan (seperti lubang kecil) dalam lapisan fotoresis, sekali gus membetulkan profil tepi corak fotoresis.

Seluruh sampel dirawat dengan plasma O2 untuk membuang sisa yang mungkin tidak diingini selepas pembangunan, yang dipanggil penyah-scum. Terutamanya untuk gam negatif tetapi juga gam positif, lapisan polimer nipis akan kekal pada antara muka gam-substrat asal selepas pembangunan. Masalah ini lebih serius dalam struktur yang lebih kecil daripada 1um atau dengan nisbah kedalaman-ke-lebar yang besar. Sudah tentu, ketebalan gam yang tinggal juga akan berkurangan semasa proses penyah-scum, tetapi kesannya tidak akan terlalu besar.

Akhir sekali, pembakaran keras diperlukan sebelum pengukiran atau salutan untuk membuang sisa pembangun dan air, dan penyepuhlindapan diperlukan untuk memperbaiki keadaan ikatan antara muka akibat penembusan dan pengembangan semasa proses pembangunan. Pada masa yang sama, kekerasan gam meningkat dan rintangan pengukiran dipertingkatkan. Suhu pembakaran keras biasanya setinggi 120 darjah atau lebih, dan masanya adalah kira-kira 20 minit. Batasan utama ialah suhu tinggi boleh merosakkan tepi corak dan menjadikannya sukar untuk ditanggalkan selepas pengukiran.

Kaedah: Plat panas, 100~1300C (sedikit lebih tinggi daripada suhu peralihan kaca Tg), 1~2 minit.

Tujuan:

a. Sejatkan sepenuhnya pelarut dalam fotoresis (untuk mengelakkan pencemaran persekitaran implantasi ion berikutnya, contohnya, nitrogen dalam fotoresis resin fenolik DNQ akan menyebabkan letupan setempat pada fotoresis);

b. Filem keras untuk meningkatkan keupayaan fotoresis bagi melindungi permukaan bawah semasa implantasi ion atau pengetsaan;

c. Meningkatkan lagi lekatan antara fotoresis dan permukaan wafer silikon;

d. Kurangkan lagi kesan gelombang berdiri.

FAQ:

a. Underbake. Melemahkan kekuatan fotoresis (rintangan terhadap keupayaan pengetsaan dan penyekatan dalam implantasi ion); mengurangkan Keupayaan Pengisian Jurang untuk lubang jarum; mengurangkan lekatan pada substrat.

b. Terlalu membakar. Ia menyebabkan aliran fotoresis, yang mengurangkan ketepatan corak dan memburukkan resolusi. Di samping itu, anda juga boleh menggunakan ultraungu dalam (DUV, Ultraungu Dalam) untuk mengeraskan filem. Resin fotoresis positif disambungkan silang untuk membentuk cangkerang keras permukaan nipis, yang meningkatkan kestabilan haba fotoresis. Dalam proses pengetsaan plasma dan implantasi ion (125~2000C) berikutnya, pengurangan resolusi yang disebabkan oleh aliran fotoresis suhu tinggi berkurangan.

9.Pengukiran atau implantasi ion

Pengukiran ialah satu proses dalam pembuatan peranti semikonduktor yang menggunakan cara kimia untuk membuang bahagian tertentu lapisan yang termendap secara selektif. Pengukiran adalah sangat penting untuk prestasi elektrik peranti. Jika ralat berlaku semasa proses pengukiran, wafer silikon akan tercabut dan sukar untuk dipulihkan, jadi kawalan proses yang ketat mesti dijalankan. Setiap lapisan peranti semikonduktor menjalani pelbagai langkah pengukiran.

Pengukiran secara amnya dibahagikan kepada pengukiran pancaran elektron dan fotolitografi. Fotolitografi mempunyai keperluan yang tinggi terhadap kerataan bahan, jadi ia memerlukan tahap kebersihan yang tinggi. Walau bagaimanapun, untuk pengukiran pancaran elektron, kerana panjang gelombang elektron sangat pendek, resolusinya jauh lebih baik daripada fotolitografi. Oleh kerana tiada topeng diperlukan, keperluan kerataan tidak tinggi, tetapi pengukiran pancaran elektron adalah perlahan dan peralatannya mahal.

Bagi kebanyakan langkah pengukiran, bahagian lapisan atas wafer dilindungi oleh "topeng" yang tidak boleh diukir, membolehkan bahagian tertentu lapisan dikeluarkan secara selektif. Dalam beberapa kes, bahan topeng adalah fotoresistif, yang serupa dengan prinsip yang digunakan dalam fotolitografi. Dalam kes lain, topeng pengukiran perlu tahan terhadap bahan kimia tertentu, dan silikon nitrida boleh digunakan untuk mencipta "topeng" sedemikian.

Implantasi ion ialah kaedah teknikal yang memecutkan ion tertentu dalam medan elektrik dan kemudian membenamkannya ke dalam bahan pepejal lain. Menggunakan teknologi ini boleh mengubah sifat fizikal dan kimia bahan pepejal, dan kini ia telah digunakan secara meluas dalam pembuatan peranti semikonduktor dan penyelidikan bahan tertentu. Implantasi ion boleh menyebabkan transformasi nuklear, atau mengubah struktur kristal beberapa bahan pepejal.

10.Penyingkiran fotoresis

Fungsi utama fotoresis adalah untuk melindungi bahagian substrat di bawah fotoresis semasa seluruh kawasan menjalani proses pemprosesan kimia atau mekanikal. Oleh itu, apabila proses di atas selesai, fotoresis harus ditanggalkan sepenuhnya. Langkah ini dirujuk sebagai penyingkiran gam. Hanya fotoresis yang stabil pada suhu tinggi, seperti polimida sensitif cahaya, boleh ditinggalkan pada peranti sebagai lapisan perantara atau penimbal.

Untuk mengelakkan sebarang kerosakan pada permukaan yang dirawat, kaedah kimia ringan pada suhu rendah harus digunakan. Penggunaan gelombang ultrasonik juga dapat meningkatkan prestasi pengelupasan. Beberapa larutan pelucutan yang diketahui tidak dapat berfungsi pada permukaan logam seperti aluminium kerana masalah kakisan; dalam kes ini, plasma ozon atau oksigen (abu) digunakan terlebih dahulu. Plasma ini juga berjaya sebagai pelucut fotolitografi untuk permukaan bukan aluminium, namun, kerosakan pada permukaan peranti masih menjadi isu yang harus ditangani.

Selepas pengetsaan atau implantasi ion, fotoresis tidak lagi diperlukan sebagai lapisan pelindung dan boleh ditanggalkan. Kaedah menanggalkan gam dikelaskan seperti berikut:

Penyingkiran gam basah

Penyingkiran pelarut organik: Gunakan pelarut organik untuk menanggalkan fotoresis

Pelarut bukan organik: Dengan menggunakan beberapa pelarut bukan organik, unsur karbon dalam fotoresis, iaitu bahan organik, dioksidakan menjadi karbon dioksida dan kemudian disingkirkan.

Pelucutan fotoresis kering: menggunakan plasma untuk menanggalkan fotoresis

Selain proses utama ini, beberapa proses tambahan sering digunakan, seperti pengetsaan seragam di kawasan yang luas untuk mengurangkan ketebalan substrat, atau proses menghilangkan ketidakrataan tepi, dan sebagainya. Secara amnya, apabila menghasilkan cip semikonduktor atau komponen lain, substrat perlu difotolitografi beberapa kali.

Di atas adalah langkah-langkah fotolitografi. Dengan ini saya kumpulkan untuk semua orang. Saya harap anda dapat membetulkan saya.

Penafian: Artikel ini diterbitkan semula daripada "Semiconductor Industry Observation". Artikel ini hanya mewakili pandangan peribadi penulis dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ia hanya untuk cetakan semula dan perkongsian bagi menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan penulis untuk cetakan semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Nombor telefon syarikat: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
SQ: 3518641314 Pengurus Li

QQ: 332496225 Pengurus Qiu

Alamat: Bilik 809, Bangunan C, Bangunan Teknologi Zhantao, No. 1079 Minzhi Avenue, Daerah Baharu Longhua, Shenzhen