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發布時間：2020-12-13 06:56
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光刻工藝主要性一
光刻膠不僅具有純度要求高、工藝復雜等特征，還需要相應光刻機與之配對調試。一般情況下，一個芯片在制造過程中需要進行10~50道光刻過程，由于基板不同、分辨率要求不同、蝕刻方式不同等，不同的光刻過程對光刻膠的具體要求也不一樣，即使類似的光刻過程，不同的廠商也會有不同的要求。作為光刻工藝自身的首先過程，一薄層的對紫外光敏感的有機高分子化合物，即通常所說的光刻膠，要涂在樣品表面(SiO2)。
針對不同應用需求，光刻膠的品種非常多，這些差異主要通過調整光刻膠的配方來實現。因此，通過調整光刻膠的配方，滿足差異化的應用需求，是光刻膠制造商核心的技術。
此外，由于光刻加工分辨率直接關系到芯片特征尺寸大小，而光刻膠的性能關系到光刻分辨率的大小。限制光刻分辨率的是光的干涉和衍射效應。光刻分辨率與曝光波長、數值孔徑和工藝系數相關。
光刻膠去除
半導體器件制造技術中，通常利用光刻工藝將掩膜板上的掩膜圖形轉移到半導體結構表面的光刻膠層中。通常光刻的基本工藝包括涂膠、曝光和顯影等步驟。
在現有技術中，去除光刻膠層的方法是利用等離子體干法去膠。將帶有光刻膠層的半導體結構置于去膠機內，在射頻電壓的能量的作用下，灰化氣體被解離為等離子體。所述等離子體和光刻膠發生反應，從而將光刻膠層去除。
而在一些半導體器件設計時，考慮到器件性能要求，需要對特定區域進行離子注入，使其滿足各種器件不同功能的要求。一部分閃存產品前段器件形成時，需要利用前面存儲單元cell區域的層多晶硅與光刻膠共同定義摻雜的區域，由于光刻膠是作為高濃度金屬摻雜時的阻擋層，在摻雜的過程中，光刻膠的外層吸附了一定濃度的金屬離子，這使得光刻膠外面形成一層堅硬的外殼。光刻膠國內的研發起步較晚光刻膠的研發，關鍵在于其成分復雜、工藝技術難以掌握。
這層堅硬的外殼可以采取兩種現有方法去除:方法一，采用濕法刻蝕，但這種工藝容易產生光刻膠殘留；按照感光樹脂的化學結構分類，光刻膠可以分為①光聚合型，采用烯類單體，在光作用下生成自由基，進一步引發單體聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特點。方法二，先通過干法刻蝕去除硬光刻膠外殼，再采用傳統的干法刻蝕去光刻膠的方法去除剩余的光刻膠的方法，但是這種方式增加了一步工藝流程，浪費能源，而且降低了生產效率；同時，傳統的光刻膠干法刻蝕去除光刻膠時，光刻膠外面的外殼阻擋了光刻膠內部的熱量的散發，光刻膠內部膨脹應力增大，導致層多晶硅倒塌的現象。
NR9-3000PYNR9 3000PY光刻膠公司
五、曝光
在這一步中，將使用特定波長的光對覆蓋襯底的光刻膠進行選擇性地照射。光刻膠中的感光劑會發生光化學反應，從而使正光刻膠被照射區域（感光區域）、負光刻膠未被照射的區域（非感光區）化學成分發生變化。隨著光刻分辨力的提高，對準精度要求也越來越高，例如針對45am線寬尺寸，對準精度要求在5am左右。這些化學成分發生變化的區域，在下一步的能夠溶解于特定的顯影液中。
在接受光照后，正性光刻膠中的感光劑DQ會發生光化學反應，變為乙烯酮，并進一步水解為茚并羧酸（Indene-Carboxylic-Acid, CA），羧酸在堿性溶劑中的溶解度比未感光部分的光刻膠高出約100倍，產生的羧酸同時還會促進酚醛樹脂的溶解。利用感光與未感光光刻膠對堿性溶劑的不同溶解度，就可以進行掩膜圖形的轉移。5-1um，3,前烘，通過在較高溫度下進行烘焙，使存底表面涂覆的光刻膠膜的溶劑揮發，溶劑將至5%左右，同時增強與襯底的粘附性。
曝光方法：
a、接觸式曝光（Contact Printing）掩膜板直接與光刻膠層接觸。
b、接近式曝光（Proximity Printing）掩膜板與光刻膠層的略微分開，大約為10～50μm。
c、投影式曝光（Projection Printing）。在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實現曝光。
d、步進式曝光(Stepper)
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PR1-2000A1 試驗操作流程
PR1-2000A1的厚度范圍可以做到 1500到3500nm，如下以膜厚2900nm為列；
1,靜態滴膠后以1300轉/分速度持續40秒。同時必須需要在1秒內達到從0轉/分到1300轉/分的升速度；
2，前烘：熱板120度120秒；
3，冷卻至室溫；
4，用波長為365,406,436的波長曝光，
5，在溫度為20-25度，使用RD6浸泡式、噴霧、顯影 ；
6，去除光刻膠，可使用CH3COCH3，RR5,RR41等。
