光刻膠及其他有機(jī)污染物的去除
光刻技術(shù)是大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和微光學(xué)、微機(jī)械技術(shù)的先導(dǎo)和基礎(chǔ),他決定了集成電路(IC)的集成度。 光刻版在使用過(guò)程中不可避免地會(huì)粘上灰塵、光刻膠等污染物,這些污染物的存在直接影響到光刻的效果。近些年,國(guó)家將 LED照明列入為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè),LED 行業(yè)迅猛發(fā)展。 LED制造過(guò)程中, 具有光刻版的使用量多,使用頻繁的特點(diǎn)。大多生產(chǎn)廠(chǎng)家為了節(jié)省成本,主要采用接觸式曝光。 接觸式曝光雖然可以利用成本低廉的設(shè)備達(dá)到較高的曝光精度,但是由于甩膠式涂膠方法會(huì)造成晶圓邊緣膠層過(guò)厚,在接觸式曝光過(guò)程中光刻版極易接觸到晶圓邊緣的光刻膠,導(dǎo)致光亥膠粘附到光刻版表面(圖 1)。對(duì)于 IC 行業(yè),因?yàn)榫€(xiàn)條更細(xì),精度要求更高,所以光刻版的潔凈程度更加重要。對(duì)于硅片清洗而言,其顆粒移除率(PRE)不需要達(dá)到 100%,但對(duì)于光刻版而言卻并非如此,其原因是對(duì)于產(chǎn)品良率而言,光刻版表面顆粒的影響更大, 單晶圓缺陷只影響一個(gè)缺陷,而一個(gè)光刻版卻影響到每一個(gè)芯片。
由于零成像缺陷是可以實(shí)現(xiàn)的, 工廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)的光刻版需要經(jīng)常清洗。為了保證光刻版潔凈,必須定期對(duì)光刻版進(jìn)行清洗,而清洗的效果與清洗工藝以及各清洗工藝在設(shè)備上的合理配置有著密切的聯(lián)系。

1.光刻板清洗工藝
1.1 光刻膠及其他有機(jī)污染物的去除
對(duì)于光刻膠及其他有機(jī)污染物,比較常見(jiàn)的方法是通過(guò)有機(jī)溶劑將其溶解的方法將其去除,例如利用丙酮浸泡光亥刻版,在浸泡的同時(shí)可以超聲提高浸泡效果。對(duì)于比較干凈的光刻版,浸泡基本就能將有機(jī)污染物去除干凈。對(duì)于光刻膠較多的光刻版,浸泡只能將光刻膠泡軟,還需要用無(wú)塵布或無(wú)塵棉蘸丙酮輕輕擦洗,或在光刻版清洗設(shè)備中采用毛刷刷洗,通過(guò)外力將頑固的光刻膠去除掉。毛刷刷洗基本原理如圖 2 所示,光刻版勻速旋轉(zhuǎn),噴嘴向光刻版表面噴灑丙酮等化學(xué)液,使得光刻膠由于溶解而變得松軟,然后毛刷接觸到光刻板表面,光刻板旋轉(zhuǎn)時(shí)與毛刷產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),輔以噴嘴噴出的化學(xué)液,對(duì)光刻版表面起到刷洗作用。刷洗完成后,通常采用高壓 DI 水沖洗光刻版,通過(guò)高壓微細(xì)水滴的沖擊力去除仍然吸附在光刻版表面的剩余光刻膠。
第二種辦法對(duì)于所有的有機(jī)材料都是有效的,它采用濃硫酸和 30%過(guò)氧化氫的混合物 (在>100 ℃時(shí),混合比通常為 2∶1~4∶1),之后是去離子水(DI)沖洗,稱(chēng)為 Piranha 刻蝕。這種方法對(duì)于特別難去除的光刻膠或由于接觸過(guò)高溫等環(huán)境導(dǎo)致已經(jīng)變性的光刻膠非常有效,并且可以得到很高的去膠效率。隨后的清潔即去除圖案化、檢查和修復(fù)任何殘留在光刻版表面的光刻膠或顆粒污染物。在最有效的工藝中,強(qiáng)氧化劑清洗之后是氫氧化銨噴霧,以抵消殘留酸(從而形成硫酸銨,一種易去除的鹽); 然后用去離子水沖洗以消除硫酸銨。
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2光刻版清洗效果
在前面所述的全自動(dòng)光刻版清洗機(jī)上,對(duì)某 LED廠(chǎng)家的光刻版進(jìn)行了清洗,清洗前后在 200倍的顯微鏡下效果如圖 ?所示。能夠很明顯看到,光刻膠被有效去除。

3結(jié) 論
華林科納認(rèn)為光刻版清洗的重要性,闡述了兩種常用的光刻版清洗工藝,列舉了較成熟的半自動(dòng)光刻版清洗機(jī)和全自動(dòng)光刻版清洗機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及組成及其適用對(duì)象,最終通過(guò)在全自動(dòng)光刻版清洗機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn),得到了非常理想的工藝效果。
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