光刻工藝過程詳解
本文介紹光刻工藝過程,供相關(guān)專業(yè)人士參考。
顯影液:a.正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。koh和naoh因為會帶來可動離子污染(mic,movable ion contamination),所以在ic制造中一般不用。最普通的正膠顯影液是四甲 基氫氧化銨(tmah)(標準當(dāng)量濃度為0.26,溫度15~250c)。在i線光刻膠曝光中會生成羧酸,tmah顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液,而未曝光的光刻膠沒有影響;在化學(xué)放大光刻膠(car,chemical amplified resist)中包含的酚醛樹脂以phs形式存在。car中的pag產(chǎn)生的酸會去除phs中的保護基團(t-boc),從而使phs快速溶解于tmah顯影液中。整個顯影過程中,tmah沒有同phs發(fā)生反應(yīng)。b.負性光刻膠的顯影液。二甲苯。清洗液為乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。 顯影中的常見問題:a、顯影不完全(incomplete development)。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成;b、顯影不夠(under development)。顯影的側(cè)壁不垂直,由顯影時間不足造成;c、過度顯影(over development)?拷砻娴墓饪棠z被顯影液過度溶解,形成臺階。顯影時間太長。 10.硬烘(hard baking) 方法:熱板,100~1300c(略高于玻璃化溫度tg),1~2分鐘。 目的:a.完全蒸發(fā)掉光刻膠里面的溶劑(以免在污染后續(xù)的離子注入環(huán)境,例如dnq酚醛樹脂光刻膠中的氮會引起光刻膠局部爆裂);b.堅膜,以提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護下表面的能力;c.進一步增強光刻膠與硅片表面之間的黏附性;d.進一步減少駐波效應(yīng)(standing wave effect)。 常見問題:a.烘烤不足(underbake)。減弱光刻膠的強度(抗刻蝕能力和離子注入中的阻擋能力);降低針 孔填充能力(gapfill capability for the needle hole);降低與基底的黏附能力。b.烘烤過度(overbake)。引起光刻膠的流動,使圖形精度降低,分辨率變差。 另外還可以用深紫外線(duv,deep ultra-violet)堅膜。使正性光刻膠樹脂發(fā)生交聯(lián)形成一層薄的表面硬殼,增加光刻膠的熱穩(wěn)定性。在后面的等離子刻蝕和離子注入(125~2000c)工藝中減少因光刻膠高溫流動而引起分辨率的降低。 |
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