根据曝光方式的不同,光刻机主要分为接触式,接近式以及投影式三种。接触式光刻机,曝光时,光刻版压在涂有光刻胶的衬底上,优点是设备简单,分辨率高,没有衍射效应,缺点是光刻版与涂有光刻胶的晶圆片直接接触,每次接触都会在晶圆片和光刻版上产生缺陷,降低光刻版使用寿命,成品率低。接近式光刻机,光刻版与光刻胶有一个很小的缝隙,因为光刻版与衬底没有接触,缺陷减少,优点是避免晶圆片与光刻版直接接触,缺陷少,缺点是分辨率低,存在衍射效应。投影式曝光,一般光学系统将掩模版上的图像缩小4x或5x倍,聚焦并与硅片上已有的图形对准后曝光,每次曝光一小部分,曝完一个图形后,硅片移动到下一个曝光位置继续对准曝光,这种曝光方式分辨率比较高,但不产生缺陷。正性光刻胶主要应用于腐蚀和刻蚀工艺,而负胶工艺主要应用于剥离工艺。福建光刻价钱
光刻胶要有极好的稳定性和一致性,如果质量稍微出点问题,损失将会是巨大的。去年2月,某半导体代工企业因为光刻胶的原因导致晶圆污染,报废十万片晶圆,直接导致5.5亿美元的账面损失。除了以上原因外,另一个重要原因是,经过几十年的发展,光刻胶已经是一个相当成熟且固化的产业。2010年光刻胶的**出现井喷,2013年之后,相关专利的申请已经开始锐减。市场较小,技术壁垒又高,这意味着对于企业来说,发展光刻胶性价比不高,即便研发成功一款光刻胶,也要面临较长的认证周期,需要与下游企业建立合作关系。图形光刻加工常用的光刻机是掩模对准光刻,所以它被称为掩模对准系统。
通常来说,在使用工艺方法一致的情况下,波长越短,加工分辨率越佳。静态旋转法:首先把光刻胶通过滴胶头堆积在衬底的中心,然后低速旋转使得光刻胶铺开,再以高速旋转甩掉多余的光刻胶。在高速旋转的过程中,光刻胶中的溶剂会挥发一部分。静态涂胶法中的光刻胶堆积量非常关键,量少了会导致光刻胶不能充分覆盖硅片,量大了会导致光刻胶在硅片边缘堆积甚至流到硅片的背面,影响工艺质量。动态喷洒法:随着硅片尺寸越来越大,静态涂胶已经不能满足较新的硅片加工需求。广东省科学院半导体研究所。
光刻层间对准,即套刻精度(Overlay),保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准。曝光中较重要的两个参数是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距调整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的图形。表现为图形的关键尺寸超出要求的范围。曝光方法:a、接触式曝光(ContactPrinting)。掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩膜板上的图形分辨率相当,设备简单。缺点:光刻胶污染掩膜板;掩膜板的磨损,寿命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。b、接近式曝光(ProximityPrinting)。接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。
显影液:正性光刻胶的显影液。正胶的显影液位碱性水溶液。KOH和NaOH因为会带来可动离子污染(MIC,MovableIonContamination),所以在IC制造中一般不用。较普通的正胶显影液是四甲基氢氧化铵(TMAH)(标准当量浓度为0.26,温度15~25C)。在I线光刻胶曝光中会生成羧酸,TMAH显影液中的碱与酸中和使曝光的光刻胶溶解于显影液,而未曝光的光刻胶没有影响;在化学放大光刻胶(CAR,ChemicalAmplifiedResist)中包含的酚醛树脂以PHS形式存在。CAR中的PAG产生的酸会去除PHS中的保护基团(t-BOC),从而使PHS快速溶解于TMAH显影液中。光刻涂胶四周呈现放射性条纹,主要可能的原因是光刻胶有颗粒、衬底未清洗干净。上海功率器件光刻
光刻胶是由光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂组成。福建光刻价钱
光刻胶国产代替是中国半导体产业的迫切需要;自从中美贸易摩擦依赖,中国大陆积极布局集成电路产业。在半导体材料领域,光刻胶作为是集成电路制程技术进步的“燃料”,是国产代替重要环节,也是必将国产化的产品。光刻是半导制程的中心工艺,对制造出更先进,晶体管密度更大的集成电路起到决定性作用。每一代新的光刻工艺都需要新一代的光刻胶技术相匹配。现在,一块半导体芯片在制造过程中一般需要进行10-50道光刻过程。其中不同的光刻过程对于光刻胶也有不一样的具体需求。广东省科学院半导体研究所。福建光刻价钱
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