芯片光刻的流程详解(二)
所谓光刻,光刻胶NR75g-3000P,根据维基百科的定义,这是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤,光刻NR74g-6000P,该步骤利用***和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构,然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所在衬底上。这里所说的衬底不仅包含硅晶圆,还可以是其他金属层、介质层,例如玻璃、SOS中的蓝宝石。
光刻的基本原理是利用光致抗蚀剂(或称光刻胶)感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点,将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。
光刻胶去除
半导体器件制造技术中,通常利用光刻工艺将掩膜板上的掩膜图形转移到半导体结构表面的光刻胶层中。通常光刻的基本工艺包括涂胶、***和显影等步骤。
在现有技术中,去除光刻胶层的方法是利用等离子体干法去胶。将带有光刻胶层的半导体结构置于去胶机内,在射频电压的能量的作用下,灰化气体被解离为等离子体。所述等离子体和光刻胶发生反应,从而将光刻胶层去除。
而在一些半导体器件设计时,考虑到器件性能要求,需要对特定区域进行离子注入,使其满足各种器件不同功能的要求。一部分闪存产品前段器件形成时,需要利用前面存储单元cell区域的层多晶硅与光刻胶共同定义掺杂的区域,由于光刻胶是作为高浓度金属掺杂时的阻挡层,在掺杂的过程中,光刻胶的外层吸附了一定浓度的金属离子,这使得光刻胶***外面形成一层坚硬的外壳。
这层坚硬的外壳可以采取两种现有方法去除:方法一,采用湿法刻蚀,光刻胶,但这种工艺容易产生光刻胶残留;方法二,先通过干法刻蚀去除硬光刻胶外壳,再采用传统的干法刻蚀去光刻胶的方法去除剩余的光刻胶的方法,但是这种方式增加了一步工艺流程,浪费能源,而且降低了生产效率;同时,传统的光刻胶干法刻蚀去除光刻胶时,光刻胶***外面的外壳阻挡了光刻胶内部的热量的散发,光刻胶内部膨胀应力增大,导致层多晶硅倒塌的现象。
四、前烘(Soft Bake)
完成光刻胶的涂抹之后,需要进行软烘干操作,这一步骤也被称为前烘。前烘能够蒸发光刻胶中的溶剂溶剂、能使涂覆的光刻胶更薄。
在液态的光刻胶中,溶剂成分占65%-85%。虽然在甩胶之后,液态的光刻胶已经成为固态的薄膜,但仍有10%-30%的溶剂,光刻胶NR74g-1500P,容易沾污灰尘。通过在较高温度下进行烘培,可以使溶剂从光刻胶中挥发出来(前烘后溶剂含量降至5%左右),从而降低了灰尘的沾污。同时,这一步骤还可以减轻因高速旋转形成的薄膜应力,从而提高光刻胶 衬底上的附着性。
在前烘过程中,由于溶剂挥发,光刻胶厚度也会减薄,一般减薄的幅度为10%-20%左右。
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