前道制作能够划分为七个环节,即堆积、涂胶、光刻、去胶、烘烤、刻蚀、离子注入。首要工艺可分为堆积、光刻、刻蚀、离子注入。依据揭露
堆积工艺后,在硅片或晶圆上构成了一层薄膜,下一步便是光刻。光刻所用到的东西首要是光掩膜,光刻机还有光刻胶。
光掩模是芯片的蓝图,是一张刻有集成电路地图的玻璃遮光板。光刻胶别称光致抗蚀剂,在光刻工艺中用作抗腐蚀涂层资料,也是把光影化为实践的一种胶体。
光刻机又叫掩膜对准曝光机,曝光体系,光刻体系等,选用相似相片冲印的技能,把掩膜版上的精密图形通过光线的曝光印制到硅片(或晶圆)上。
光刻原理相似于日常运用相机进行拍照。光刻胶相似于相机胶片的感光资料,能将镜头所对准的印象转移到塑胶底片上并终究在相纸上显现出来。一般的光刻工艺首要阅历以下流程,
3.曝光,光刻胶中的感光剂会产生光化学反应。被照耀区域化学成分产生改变。
4.显影正光刻胶的感光区,负光刻胶的非感光区,会溶解于显影液中,以构成图形。
光刻胶(photoresist)是一类对辐照灵敏,由碳、氢、氧等元素组成的有机高分子化合物。在其中含有一种能够由特定波长的光引发化学反应的感光剂(PAC:Photove compound)。光刻胶对黄光不感光,所以半导体光刻工艺车间都运用黄光照明。
依照曝光后化学反应原理和溶解度改变分类,光刻胶能够分为正性光刻胶和负性光刻胶。(如下图所示,UV辐射下,正胶和负胶留下的图形并不相同)
光刻胶在通过曝光后,正性光刻胶被曝光区域可溶于显影液,留下的光刻胶薄膜的图形与掩膜版相同。正胶一般含有三种首要成分,酚醛树脂,感光剂和有机溶剂。曝光前的光刻胶基本上不溶于显影液。
在曝光时,正胶由于吸收光能而导致化学结构产生改变(如下图所示,正胶产生断链),在显影液中的溶解度比曝光前高出许多(约100倍)。显影后,感光部分光刻胶被溶解去除。
负性光刻胶被曝光区域不溶于显影液,所构成的图画与掩膜版相反。负胶是一种含有感光剂的聚合物。曝光时,感光剂将吸收的光能转变为化学能而引起链反应,聚合物分子间产生交联(如下图所示),构成不溶于显影液的高分子交联聚合物。显影后,未感光部分的光刻胶被去除。
光刻的原理比较简单,但是在实践集成电路制作方面比较繁琐。跟着制程工艺进一步缩小,从前期的2um以上,到现在的7nm以下,以及最新Intel20A技能路线图,对光刻的要求也越来越高。