微影制程简介.ppt

1.上光阻1.1光阻介绍光阻有正光阻和负光阻之分，利用光的能量使受光照的光阻(photoresist)性质改变，因而在显影（develop）时被溶解掉，而未受光照部分则形成图案以阻挡蚀刻，此即为正光阻（positivephotoresist）。反之，若感光后变成不溶解的光阻称为负光阻（negativephotoresist）。如下图所示。正、负光阻曝光显影成像及蚀刻后图形转移结果剖析图正光阻具有较佳的分辨率（resolution）及较明显的对比（contrast）因而可得到较细的线宽（linewidth）而为业界所乐用，但需要在相对湿度为45﹪~50﹪的环境下才能获得良好的黏附性（adhesion），否则就容易剥落。反之，负光阻就不会如此娇弱，虽然在湿度较高的环境下仍能使用，故为一般学校或学术单位采用。由于所用紫外光的波长不够短，G-line的波长为436nm，曝光时因绕射而使边缘部分之光阻图形变模糊，故线宽不易定义，通常用SEM量得的宽度与用光学显微镜观察或用surfaceprofiler所测得的宽度皆不同。1.2典型光阻制程如下：1.2.1芯片清洗及前处理上光阻前要有清洁的芯片，若芯片刚从炉管、蒸镀或CVD等取出，最好立即上光阻；若放置了一段时间，应先以150~200℃烤10分钟再上光阻。芯片上若有尘粒，则光阻会形成缺陷（如pinhole），若未干燥则附着性差。为增加附着性，可先上一层HMDS（Hexamethyldisilazane）。1.2.2上光阻（Coating）通常用旋敷法（SpinCoating）：???????1.2.2.1将芯片放在转盘上，开真空吸着，试一试是否已经吸住（用蹑子试），若吸不住，可能是真空帮浦管路漏气，也可能是吸盘孔为光阻（Photoresist）所堵塞，宜以丙酮（Acetone）清洗（注意每次用完应用棉花棒以丙酮擦干净，以方便后来使用者）。???????1.2.2.2以注射器注入光阻（Photoresist）到芯片中心处，使其慢慢散开，注入剂量6”wafer为5cc，而4”wafer为3cc。???????1.2.2.3设定step1、step2的定时器时间和转速。注：光阻厚度为下列因素的函数：?????????1.注入光阻（P.R.）剂量?????????2.芯片大小（直径）????????3.转速???????4.光阻（P.R.）之黏度（Viscosity）??????5.光阻（P.R.）内固体粒子（Solid）含量上光阻时环境控制：??????1.温度23±1℃（人员愈少愈佳）??2.湿度（relativehumidity）50﹪RH??????3.不能有尘粒（particle），否则会形成pinhole或opaquedefect????4.在黄光室内作业，不可有日光灯源5.上完光阻立即软烤（softbake）2.软烤2.1目的：?????????驱除光阻层溶剂含量从20~30﹪降至4~7﹪?????????增加光阻层对芯片的附着力（adhesion）?????????annealing2.2使用之烘烤设备：???????烤箱（convectionoven）：上完光阻后，在90℃温度下烘烤30min。?????????红外线辐射（IRradiation）：自内而外，3~4min。?????????加热板（hotplate）：热传导自内而外，80℃温度下，30~60sec。３.对准光罩(MaskAlign)及曝光(Exposure)利用對準標誌（alignmark）將光罩與晶片進行校準第一道曝光不用对准，否则要使光罩与芯片根据对准记号（alignmark）对准。其准确度称为迭层准确度（overlayaccuracy），使用的对准及曝光设备有多种：1接触对准机（co