光刻中刻蝕工藝特點
集成電路制造中利用光學- 化學反應原理和化學、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。
隨著半導體技術(shù)的發(fā)展,光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個數(shù)量級(從毫米級到亞微米級),已從常規(guī)光學技術(shù)發(fā)展到應用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數(shù)量級范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細加工技術(shù)。
簡述
光刻技術(shù)是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)。其主要過程為:首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學反應;再通過顯影技術(shù)溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠(前者稱正性光刻膠,后者稱負性光刻膠),使掩膜版上的圖形被復制到光刻膠薄膜上;最后利用刻蝕技術(shù)將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。
兩種工藝
常規(guī)光刻技術(shù)是采用波長為2000~4500埃的紫外光作為圖像信息載體,以光致抗蝕劑為中間(圖像記錄)媒介實現(xiàn)圖形的變換、轉(zhuǎn)移和處理,最終把圖像信息傳遞到晶片(主要指硅片)或介質(zhì)層上的一種工藝(圖1)。在廣義上,它包括光復印和刻蝕工藝兩個主要方面。
①光復印工藝:經(jīng)曝光系統(tǒng)將預制在掩模版上的器件或電路圖形按所要求的位置,精確傳遞到預涂在晶片表面或介質(zhì)層上的光致抗蝕劑薄層上。
②刻蝕工藝:利用化學或物理方法,將抗蝕劑薄層未掩蔽的晶片表面或介質(zhì)層除去,從而在晶片表面或介質(zhì)層上獲得與抗蝕劑薄層圖形完全一致的圖形。集成電路各功能層是立體重疊的,因而光刻工藝總是多次反復進行。例如,大規(guī)模集成電路要經(jīng)過約10次光刻才能完成各層圖形的全部傳遞。在狹義上,光刻工藝僅指光復印工藝。?從炬豐科技數(shù)據(jù)平臺中了解到刻蝕工藝特點。
刻蝕工藝必須具有以下特點:
①各向異性刻蝕,即只有垂直刻蝕,沒有橫向鉆蝕。這樣才能保證精確地在被刻蝕的薄膜上復制出與抗蝕劑上完全一致的幾何圖形;
②良好的刻蝕選擇性,即對作為掩模的抗蝕劑和處于其下的另一層薄膜或材料的刻蝕速率都比被刻蝕薄膜的刻蝕速率小得多,以保證刻蝕過程中抗蝕劑掩蔽的有效性,不致發(fā)生因為過刻蝕而損壞薄膜下面的其他材料;
③加工批量大,控制容易,成本低,對環(huán)境污染少,適用于工業(yè)生產(chǎn)。
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