光刻膠主要用于圖形化工藝

以半導(dǎo)體行業(yè)為例,光刻膠主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝。圖形化工藝是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的核心工藝。圖形化可以簡(jiǎn)單理解為將設(shè)計(jì)的圖像從掩模版轉(zhuǎn)移到晶圓表面合適的位置。

一般來(lái)講圖形化主要包括光刻和刻蝕兩大步驟,分別實(shí)現(xiàn)了從掩模版到光刻膠以及從光刻膠到晶圓表面層的兩步圖形轉(zhuǎn)移,流程一般分為十步:1.表面準(zhǔn)備,2.涂膠,3.軟烘焙,4.對(duì)準(zhǔn)和曝光,5.顯影,6.硬烘焙,7.顯影檢查,8.刻蝕,9.去除光刻膠,10.終檢查。

具體來(lái)說(shuō),在光刻前首先對(duì)于晶圓表面進(jìn)行清洗,主要采用相關(guān)的濕化學(xué)品,包括氨水等。

晶圓清洗以后用旋涂法在表面涂覆一層光刻膠并烘干以后傳送到光刻機(jī)里。在掩模版與晶圓進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)以后,光線透過(guò)掩模版把掩模版上的圖形投影在光刻膠上實(shí)現(xiàn)曝光,這個(gè)過(guò)程中主要采用掩模版、光刻膠、光刻膠配套以及相應(yīng)的氣體和濕化學(xué)品。

對(duì)曝光以后的光刻膠進(jìn)行顯影以及再次烘焙并檢查以后,實(shí)現(xiàn)了將圖形從掩模版到光刻膠的次圖形轉(zhuǎn)移。在光刻膠的保護(hù)下,對(duì)于晶圓進(jìn)行刻蝕以后剝離光刻膠然后進(jìn)行檢查,實(shí)現(xiàn)了將圖形從光刻膠到晶圓的第二次圖形轉(zhuǎn)移。

目前主流的刻蝕辦法是等離子體干法刻蝕,主要用到含氟和含體。

正性光刻膠的操作工藝

(1)合成醛樹(shù)脂。將原料混和甲醛送人不銹鋼釜，加入適量草酸為催化劑，加熱回流反應(yīng)5～6h，然后減壓蒸餾去除水及未反應(yīng)的單體酚，得到醛樹(shù)脂。(2)合成感光劑。在裝有攪拌器的夾套反應(yīng)罐中，先將三羥基二苯甲酮和215酰氯加至中攪拌下溶解，待完全溶解后，滴加有機(jī)堿溶液做催化劑，控制反應(yīng)溫度30~35℃，滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)1h。將反應(yīng)液沖至水中，感光劑析出，離心分離，干燥。(3)配膠。將合成的樹(shù)脂、感光劑與溶劑及添加劑按一定比例混合配膠，然后調(diào)整膠的各項(xiàng)指標(biāo)使之達(dá)到要求。后過(guò)濾分裝，光刻膠首先經(jīng)過(guò)板框式過(guò)濾器粗濾，然后轉(zhuǎn)入超凈間(100級(jí))進(jìn)行超凈過(guò)濾，濾膜孔徑0.2mm，經(jīng)超凈過(guò)濾的膠液分裝即為成品。

為什么現(xiàn)在還有人使用負(fù)性膠

劃分光刻膠的一個(gè)基本的類(lèi)別是它的極性。光刻膠在曝光之后，被浸入顯影溶液中。在顯影過(guò)程中，正性光刻膠曝過(guò)光的區(qū)域溶解得要快得多。理想情況下，未曝光的區(qū)域保持不變。負(fù)性光刻膠正好相反，在顯影劑中未曝光的區(qū)域?qū)⑷芙猓毓獾膮^(qū)域被保留。正性膠的分辨力往往是較好的，因此在IC制造中的應(yīng)用更為普及，但MEMS系統(tǒng)中，由于加工要求相對(duì)較低，光刻膠需求量大，負(fù)性膠仍有應(yīng)用市場(chǎng)。

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