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c、水坑(旋覆浸沒)式顯影(Puddle Development)。噴覆足夠(不能太多,**小化背面濕度)的顯影液到硅片表面,并形成水坑形狀(顯影液的流動(dòng)保持較低,以減少邊緣顯影速率的變化)。硅片固定或慢慢旋轉(zhuǎn)。一般采用多次旋覆顯影液:***次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗(去除硅片兩面的所有化學(xué)品)并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點(diǎn):顯影液用量少;硅片顯影均勻;**小化了溫度梯度。顯影液:a、正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因?yàn)闀?huì)帶來可動(dòng)離子污染(MIC,Movable Ion Contamination),所以在IC制造中一般不用。目的:a、除去表面的污染物(顆粒、有機(jī)物、工藝殘余、可動(dòng)離子);連云港省電光刻系統(tǒng)選擇
顯影中的常見問題:a、顯影不完全(Incomplete Development)。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成;b、顯影不夠(Under Development)。顯影的側(cè)壁不垂直,由顯影時(shí)間不足造成;c、過度顯影(Over Development)。靠近表面的光刻膠被顯影液過度溶解,形成臺(tái)階。顯影時(shí)間太長。硬烘方法:熱板,100~130C(略高于玻璃化溫度Tg),1~2分鐘。目的:a、完全蒸發(fā)掉光刻膠里面的溶劑(以免在污染后續(xù)的離子注入環(huán)境,例如DNQ酚醛樹脂光刻膠中的氮會(huì)引起光刻膠局部爆裂);常州銷售光刻系統(tǒng)按需定制影響光刻膠均勻性的參數(shù):旋轉(zhuǎn)加速度,加速越快越均勻;與旋轉(zhuǎn)加速的時(shí)間點(diǎn)有關(guān)。
所有實(shí)際電子束曝光、顯影后圖形的邊緣要往外擴(kuò)展,這就是所謂的“電子束鄰近效應(yīng)。同時(shí),半導(dǎo)體基片上如果有絕緣的介質(zhì)膜,電子通過它時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定量的電荷積累,這些積累的電荷同樣會(huì)排斥后續(xù)曝光的電子,產(chǎn)生偏移,而不導(dǎo)電的絕緣體(如玻璃片)肯定不能采用電子束曝光。還有空間交變磁場、實(shí)驗(yàn)室溫度變化等都會(huì)引起電子束曝光產(chǎn)生“漂移”現(xiàn)象。因此,即使擁有2nm電子束斑的曝 光 系統(tǒng),要曝光出50nm以下的圖形結(jié)構(gòu)也不容易。麻省理工學(xué)院(MIT)已經(jīng)采用的電子束光刻技術(shù)分辨率將推進(jìn)到9nm。電子束直寫光刻可以不需要
光刻系統(tǒng)SUSS是一種應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的工藝試驗(yàn)儀器,其比較大基片尺寸為6英寸,可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率和1μm的**小線寬 [1]。該系統(tǒng)通過精密光學(xué)曝光技術(shù)完成微電子器件的圖形轉(zhuǎn)移,為集成電路研發(fā)和生產(chǎn)提供關(guān)鍵工藝支持。比較大基片處理能力:支持直徑6英寸的基片加工(截至2021年1月) [1]圖形分辨率:系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的分辨率 [1]線寬控制:在標(biāo)準(zhǔn)工藝條件下能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)1μm的**小線寬加工 [1]該系統(tǒng)采用接觸式/接近式曝光原理,通過紫外光源實(shí)現(xiàn)掩模圖形向基片光刻膠的精確轉(zhuǎn)移。其精密對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)可保證多次曝光時(shí)的套刻精度,適用于半導(dǎo)體器件研發(fā)階段的工藝驗(yàn)證和小批量試制??蒲蓄I(lǐng)域使用德國SUSS紫外光刻機(jī)(占比45%),國產(chǎn)設(shè)備在激光直寫設(shè)備中表現(xiàn)較好 [8]。
由于193nm沉浸式工藝的延伸性非常強(qiáng),同時(shí)EUV技術(shù)耗資巨大進(jìn)展緩慢。EUV(極紫外線光刻技術(shù))是下一代光刻技術(shù)(<32nm節(jié)點(diǎn)的光刻技術(shù))。它是采用波長為13.4nm的軟x射線進(jìn)行光刻的技術(shù)。EUV光刻的基本設(shè)備方面仍需開展大量開發(fā)工作以達(dá)到適于量產(chǎn)的成熟水平。當(dāng)前存在以下挑戰(zhàn):(1)開發(fā)功率足夠高的光源并使系統(tǒng)具有足夠的透射率,以實(shí)現(xiàn)并保持高吞吐量。(2)掩模技術(shù)的成熟,包括以足夠的平面度和良率制**射掩模襯底,反射掩模的光化學(xué)檢測,以及因缺少掩模表面的保護(hù)膜而難以滿足無缺陷操作要求。(3)開發(fā)高靈敏度且具有低線邊緣粗糙度(LineEdgeRoughness,LER)的光刻膠。 [3]缺點(diǎn):光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。常熟銷售光刻系統(tǒng)批量定制
曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng),設(shè)備簡單。連云港省電光刻系統(tǒng)選擇
掃描投影曝光(Scanning Project Printing)。70年代末~80年代初,〉1μm工藝;掩膜板1:1,全尺寸;步進(jìn)重復(fù)投影曝光(Stepping-repeating Project Printing或稱作Stepper)。80年代末~90年代,0.35μm(I line)~0.25μm(DUV)。掩膜板縮小比例(4:1),曝光區(qū)域(Exposure Field)22×22mm(一次曝光所能覆蓋的區(qū)域)。增加了棱鏡系統(tǒng)的制作難度。01:13步進(jìn)掃描光刻機(jī) 芯片工程師教程掃描步進(jìn)投影曝光(Scanning-Stepping Project Printing)。90年代末~至今,用于≤0.18μm工藝。采用6英寸的掩膜板按照4:1的比例曝光,曝光區(qū)域(Exposure Field)26×33mm。優(yōu)點(diǎn):增大了每次曝光的視場;提供硅片表面不平整的補(bǔ)償;提高整個(gè)硅片的尺寸均勻性。但是,同時(shí)因?yàn)樾枰聪蜻\(yùn)動(dòng),增加了機(jī)械系統(tǒng)的精度要求。連云港省電光刻系統(tǒng)選擇
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