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      光刻微細加工工藝過程及應用

      時間:2013/7/20   作者:凱維特精密

      光刻微細加工工藝過程

      利用照相復制與化學腐蝕相結合的技術,
      在工件表面制取精密、
      微細、
      和復
      雜薄層圖形的化學加工方法,就稱為光刻腐蝕,簡稱光刻。

      光刻的基本原理是
      :
      利用光致抗蝕劑(或稱光刻膠)感光后因光化學反應而
      形成耐蝕性的特點,將掩模版上的圖形刻制到被加工表面上。

      光刻是一種以光復印圖形和材料腐蝕相結合的表面精密加工技術。前者是使
      圖形復印到基片表面的光刻膠上,后者是把圖形刻蝕到基片表面的各層材料
      (

      Si02

      Si3N4

      多晶硅、
      鋁等
      )
      上。
      光刻膠上圖形的復印是通過曝光和顯影完成的。
      限制圖形重復性及分辨率的主要因素,
      是圖形加工過程中所涉及到的物理和化學
      問題。


      在集成電路生產中,
      要經過多次光刻。
      雖然各次光刻的目的要求和工藝條件
      有所不同,但其工藝過程是基本相同的。

      光刻工藝一般都要經過涂膠、前烘、曝光、顯影、堅膜、刻蝕和去膠
      7
      個步
      驟。

       

      涂膠就是在
      SiO2
      或其他薄膜表面涂一層粘附良好、厚度適當、厚薄均勻的
      光刻膠膜。
      涂膠前的基片表面必須清潔干燥。
      生產中最好在氧化或蒸發后立即涂
      膠,此時基片表面清潔干燥,光刻膠的粘附性較好。涂膠的厚度要適當。


      前烘就是在一定溫度下,使膠膜里的溶劑緩慢揮發出來,使膠膜干燥,并增
      加其粘附性和耐磨性。前烘的時間和溫度隨膠的種類及膜厚的不同而有所差別,
      一般由實驗確定。


      曝光就是對涂有光刻膠的基片進行選擇性的光化學反應,使曝光部分的光刻
      膠在顯影液中的溶解性改變,經顯影后在光刻膠膜上得到和掩模相對應的圖形。

      顯影是把曝光后的基片放在適當的溶劑里,將應去除的光刻膠膜溶除干凈,
      以獲得刻蝕時所需要的光刻膠膜的保護圖形。

      堅膜是在一定溫度下對顯影后的基片進行烘焙,除去顯影時膠膜所吸收的顯
      影液和殘留的水分,改善膠膜與基片的粘附性,增強膠膜的抗蝕能力。

      刻蝕就是用適當的刻蝕劑,
      對未被膠膜覆蓋的
      SiO2
      或其他薄膜進行刻蝕,

      獲得完整、清晰、準確的光刻圖形,達到選擇性擴散或金屬布線的目的。光刻工
      藝對刻蝕劑的要求是:
      只對需要除去的物質進行刻蝕,
      而對膠膜不刻蝕或刻蝕量
      很小。要求刻蝕圖形的邊緣整齊、清晰,刻蝕液毒性小,使用方便。

      去膠就是在
      SiO2
      或其他薄膜上的圖形刻蝕出來后,把覆蓋在基片上的膠膜
      去除干凈。


      光刻工藝應用

      光刻是制造半導體器件和大規模集成電路的關鍵工藝之一,并已用于刻劃光
      柵、線紋尺和度盤等的精密線紋。

      光刻技術是開發新型

      CMOS
      制造工藝中的閘控功能

      (gating function)

      所有
      半導體制造商都采用相同的光刻工具,
      但使用工具的方法則根據制造商的專業技
      術及相關要求而有所差異。

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