芯片光刻的流程詳解（一）

在集成電路的制造過程中，有一個重要的環(huán)節(jié)——光刻，正因?yàn)橛辛怂?，我們才能在微小的芯片上?shí)現(xiàn)功能?，F(xiàn)代刻劃技術(shù)可以追溯到190年以前，1822年法國人Nicephore niepce在各種材料光照實(shí)驗(yàn)以后，開始試圖復(fù)一種刻蝕在油紙上的印痕（圖案)，他將油紙放在一塊玻璃片上，玻片上涂有溶解在植物油中的瀝青。經(jīng)過2、3小時的日曬，透光部分的瀝青明顯變硬，而不透光部分瀝青依然軟并可被松香和植物油的混合液洗掉。問題回饋：1．我們是LED制造商，麻煩推薦幾款可以用于離子蝕刻和Lift-off工藝的光刻膠。通過用強(qiáng)酸刻蝕玻璃板，Niepce在1827年制作了一個d’Amboise主教的雕板相的產(chǎn)品。

Niepce的發(fā)明100多年后，即第二次大戰(zhàn)期間才應(yīng)用于制作印刷電路板，即在塑料板上制作銅線路。到1961年光刻法被用于在Si上制作大量的微小晶體管，當(dāng)時分辨率5um，如今除可見光光刻之外，更出現(xiàn)了X-ray和荷電粒子刻劃等更高分辨率方法。LCD市場助力全球LCD面板總出貨面積增長，LCD光刻膠需求增加。

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2,涂膠，在硅片覆蓋，旋轉(zhuǎn)，離心力，在硅片表面通過旋轉(zhuǎn)的光刻膠，工藝參數(shù)3000-6000rpm   膠膜厚0.5-1um， 

3,前烘，通過在較高溫度下進(jìn)行烘焙，使存底表面涂覆的光刻膠膜的溶劑揮發(fā)，溶劑將至5%左右，同時增強(qiáng)與襯底的粘附性。前烘方法：熱平板傳導(dǎo)，干燥循環(huán)熱風(fēng)提高附著力，紅外線輻射。

烘箱前烘條件：90-100度，10-20min，前烘時間與溫度應(yīng)適當(dāng)，如太長或溫度太高，光刻膠層變脆而附著力下降，而前烘不足會影響后面的顯影效果。

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正性光刻膠的金屬剝離技術(shù)

正性膠的金屬剝離工藝對于獲得難腐蝕金屬的細(xì)微光刻圖形比常規(guī)的光刻膠掩蔽腐蝕法顯示了優(yōu)越性。本文首先對金屬剝離工藝中的正、負(fù)光刻膠的性能作了對比分析。認(rèn)為正性光刻膠除圖形分辨率高而適應(yīng)于微細(xì)圖形的掩膜外，它還具有圖形邊緣陡直， 去膠容易等獨(dú)特性能，比負(fù)性光刻膠更有利于金屬剝離工藝。然后給出了具體的工藝條件，并根據(jù)正性光刻膠的使用特點(diǎn)指出了工藝中的關(guān)鍵點(diǎn)及容易出現(xiàn)的問題。如正性光刻膠同GaAs表面的粘附性較差，這就要求對片子表面的清潔處理更為嚴(yán)格。為了高止光刻圖形的漂移控制光刻圖形的尺寸，對曝光時同特別是顯影液溫度提出了嚴(yán)格的要求。項(xiàng)目共申請發(fā)明專利15項(xiàng)（包括國際專利5項(xiàng)），截止到目前，共獲得授權(quán)專利10項(xiàng)（包括國際專利授權(quán)3項(xiàng)）。由于工藝中基本上不經(jīng)過腐蝕過程，膠膜的耐腐蝕性降到了次要地位。

光刻膠

光刻膠由光引發(fā)劑、樹脂、溶劑等基礎(chǔ)組分組成，又被稱為光致抗蝕劑，這是一種對光非常敏感的化合物。此外，光刻膠中還會添加光增感劑、光致產(chǎn)酸劑等成分來達(dá)到提高光引發(fā)效率、優(yōu)化線路圖形精密度的目的。在受到紫外光曝光后，它在顯影液中的溶解度會發(fā)生變化。顯影完成后通常進(jìn)行工藝線的顯影檢驗(yàn)，通常是在顯微鏡下觀察顯影效果，顯影是否徹底、光刻膠圖形是否完好。

分類

根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類。

正膠

曝光前對顯影液不可溶，而曝光后變成了可溶的，能得到與掩模板遮光區(qū)相同的圖形。

優(yōu)點(diǎn)：分辨率高、對比度好。

缺點(diǎn)：粘附性差、抗刻蝕能力差、高成本。

靈敏度：曝光區(qū)域光刻膠完全溶解時所需的能量

負(fù)膠egative






Photo Resist）

與正膠反之。

優(yōu)點(diǎn)： 良好的粘附能力和抗刻蝕能力、感光速度快。

缺點(diǎn)： 顯影時發(fā)生變形和膨脹，導(dǎo)致其分辨率。

靈敏度：保留曝光區(qū)域光刻膠原始厚度的50%所需的能量。