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光刻膠的參數(shù)
賽米萊德專業(yè)生產、銷售光刻膠,我們?yōu)槟治鲈摦a品的以下信息。
分辨率
分辨率英文名:resolution。區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力,一般用關鍵尺寸(CD,Critical Dimension)來衡量分辨率。形成的關鍵尺寸越小,光刻膠的分辨率越好。
對比度
對比度(Contrast)指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對比度越好,形成圖形的側壁越陡峭,分辨率越好。
敏感度
敏感度(Sensitivity)光刻膠上產生一個良好的圖形所需一定波長光的能量值(或曝光量)。單位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要。
粘滯性黏度
粘滯性/黏度(Viscosity)是衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會產生厚的光刻膠;越小的粘滯性,就有越均勻的光刻膠厚度。光刻膠的比重(SG,Specific Gravity)是衡量光刻膠的密度的指標。它與光刻膠中的固體含量有關。較大的比重意味著光刻膠中含有更多的固體,粘滯性更高、流動性更差。粘度的單位:泊(poise),光刻膠一般用厘泊(cps,厘泊為1%泊)來度量。百分泊即厘泊為粘滯率;運動粘滯率定義為:運動粘滯率=粘滯率/比重。 單位:百分斯托克斯(cs)=cps/SG。
粘附性
粘附性(Adherence)表征光刻膠粘著于襯底的強度。光刻膠的粘附性不足會導致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經受住后續(xù)工藝(刻蝕、離子注入等)。
抗蝕性
抗蝕性(Anti-etching)光刻膠必須保持它的粘附性,在后續(xù)的刻蝕工序中保護襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。
表面張力
液體中將表面分子拉向液體主體內的分子間吸引力。光刻膠應該具有比較小的表面張力(Surface Tension),使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋。
光刻膠主要用于圖形化工藝
以半導體行業(yè)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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。
正性光刻膠的操作工藝
(1)合成醛樹脂。將原料混和甲醛送人不銹鋼釜,加入適量草酸為催化劑,加熱回流反應5~6h,然后減壓蒸餾去除水及未反應的單體酚,得到醛樹脂。(2)合成感光劑。在裝有攪拌器的夾套反應罐中,先將三羥基二苯甲酮和215酰氯加至中攪拌下溶解,待完全溶解后,滴加有機堿溶液做催化劑,控制反應溫度30~35℃,滴加完畢后,繼續(xù)反應1h。將反應液沖至水中,感光劑析出,離心分離,干燥。(3)配膠。將合成的樹脂、感光劑與溶劑及添加劑按一定比例混合配膠,然后調整膠的各項指標使之達到要求。后過濾分裝,光刻膠首先經過板框式過濾器粗濾,然后轉入超凈間(100級)進行超凈過濾,濾膜孔徑0.2mm,經超凈過濾的膠液分裝即為成品。