介紹了涂膠顯影機(jī)的基本工藝流程,包括涂底膠、烘烤、冷板等工藝流程,在實(shí)際應(yīng)用中,大部分都是基本流程的變異或者選項(xiàng)。
光刻工藝過程和膠卷相機(jī)比較接近,是一種多步驟圖形轉(zhuǎn)移過程。光刻過程把光罩(Mask)上的圖形轉(zhuǎn)到晶圓(wafer)上,由涂膠顯影機(jī)(Track)和光刻機(jī)(Scanner)共同完成的,是芯片制造過程中最重要的工序之一。涂膠顯影機(jī)(Track)的作用相當(dāng)于制作和沖印膠卷,而光刻機(jī)(Scanner)的作用相當(dāng)于照相機(jī)按快門照相(圖1)。本文中重點(diǎn)探討涂膠顯影機(jī)(Track)的工藝過程。?
工藝流程? ????????
涂布顯影機(jī)的基本流程:涂底膠(HMDS)?→冷板(Cooling?Plate)?→涂光刻膠旋涂(Spin?COT)?→軟烘烤(Soft?bake?or?PAB)?→冷板(Cooling?Plate)?→曝光(Exposure)?→曝光后烘烤(Post?Exposure?Bake)?→冷板(Cooling?Plate)?→顯影(Developer)?→硬烘烤(Hard?Bake)?→冷板(Cooling?Plate),以上工藝流程是一個(gè)基本的流程,然而,大部分都是基本流程的變異或者選項(xiàng)。
表面處理? ????????
涂底膠(HMDS):底膠通過化學(xué)反應(yīng)把晶圓表面由親水性(Hydrophilic)改變?yōu)槭杷裕℉ydrophobic),進(jìn)而保證晶圓與光刻膠的良好粘接。目前廣泛使用的HMDS (hexamethyldislazane)是六甲基二硅胺烷((CH3)?3SiNHSi(CH3)?3),將硅片表面的親水性氫氧根(OH)通過化學(xué)反應(yīng)置換為疏水的OSi(CH3)?
HMDS有旋轉(zhuǎn)和蒸氣兩種涂布方式:
HMDS在wafer表面只需要幾個(gè)分子的厚度,旋轉(zhuǎn)方式HMDS的耗量大,而蒸氣式用很少的量就可完成,這里只介紹蒸氣式的工作原理。利用N2把HMDS蒸汽帶入到加熱的腔體中,噴灑到Wafer表面保持一段時(shí)間,再通入N2把反應(yīng)的副產(chǎn)物和剩余的HMDS帶走排放到廢氣系統(tǒng)中(圖2)。通過測量晶圓(Wafer)表面水的接觸角(Contact?angle)來驗(yàn)證HMDS的涂布效果,一般要求大于65度。烘烤溫度和HMDS噴灑時(shí)間都會影響接觸角的大小。通常,加熱溫度125度,噴灑時(shí)間40秒。