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發布時間：2021-09-28 12:59
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光刻膠主要用于圖形化工藝
以半導體行業為例,光刻膠主要用于半導體圖形化工藝。圖形化工藝是半導體制造過程中的核心工藝。圖形化可以簡單理解為將設計的圖像從掩模版轉移到晶圓表面合適的位置。
一般來講圖形化主要包括光刻和刻蝕兩大步驟,分別實現了從掩模版到光刻膠以及從光刻膠到晶圓表面層的兩步圖形轉移,流程一般分為十步:1.表面準備,2.涂膠,3.軟烘焙,4.對準和曝光,5.顯影,6.硬烘焙,7.顯影檢查,8.刻蝕,9.去除光刻膠,10.終檢查。
具體來說,在光刻前首先對于晶圓表面進行清洗,主要采用相關的濕化學品,包括氨水等。
晶圓清洗以后用旋涂法在表面涂覆一層光刻膠并烘干以后傳送到光刻機里。在掩模版與晶圓進行精準對準以后,光線透過掩模版把掩模版上的圖形投影在光刻膠上實現曝光,這個過程中主要采用掩模版、光刻膠、光刻膠配套以及相應的氣體和濕化學品。
對曝光以后的光刻膠進行顯影以及再次烘焙并檢查以后,實現了將圖形從掩模版到光刻膠的次圖形轉移。在光刻膠的保護下,對于晶圓進行刻蝕以后剝離光刻膠然后進行檢查,實現了將圖形從光刻膠到晶圓的第二次圖形轉移。
目前主流的刻蝕辦法是等離子體干法刻蝕,主要用到含氟和含體。
光刻膠分類
正性光刻膠和負性光刻膠
光刻膠可依據不同的產品標準進行分類。按照化學反應和顯影的原理,光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。如果顯影時未曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相反,稱為負性光刻膠;如果顯影時曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相同,稱為正性光刻膠。
在實際運用過程中,由于負性光刻膠在顯影時容易發生變形和膨脹的情況,一般情況下分辨率只能達到 2 微米,因此正性光刻膠的應用更為廣泛。
光刻膠的概述
光刻膠也稱為光致抗蝕劑，是一種光敏材料，它受到光照后特性會發生改變。光刻膠主要用來將光刻掩膜版上的圖形轉移到晶圓片上。
光刻膠有正膠和負膠之分。正膠經過曝光后，受到光照的部分變得容易溶解，經過顯影后被溶解，只留下未受光照的部分形成圖形；而負膠卻恰恰相反，經過曝光后，受到光照的部分會變得不易溶解，經過顯影后，留下光照部分形成圖形。
負膠在光刻工藝上應用早，其工藝成本低、產量高，但由于它吸收顯影液后會膨脹，導致其分辨率（即光刻工藝中所能形成圖形）不如正膠，因此對于亞微米甚至更小尺寸的加工技術，主要使用正膠作為光刻膠。
光刻膠分類
光刻膠按其形成圖形的極性可以分為：正性光刻膠和負性光刻膠。正膠指的是聚合物的長鏈分子因光照而截斷成短鏈分子；負膠指的是聚合物的短鏈分子因光照而交鏈長鏈分子。 短鏈分子聚合物可以被顯影液溶解掉，因此正膠的曝光部分被去掉，而負膠的曝光部分被保留。
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