微影制程簡介

微影簡介微影制程主要有以下步驟：1.上光阻2.軟烤3.對準(zhǔn)光罩（MaskAlign）及曝光（Exposure）

4.顯影（Development）5.硬烤（HardBakeorPost-ExposureBake）ForInternalUseOnlyPage1of<15>1.上光阻

1.1光阻介紹

光阻有正光阻和負(fù)光阻之分，利用光的能量使受光照的光阻(photoresist)性質(zhì)改變，因而在顯影（develop）時被溶解掉，而未受光照部分則形成圖案以阻擋蝕刻，此即為正光阻（positivephotoresist）。反之，若感光后變成不溶解的光阻稱為負(fù)光阻（negativephotoresist）。

ForInternalUseOnlyPage2of<15>如下圖所示。正、負(fù)光阻曝光顯影成像及蝕刻后圖形轉(zhuǎn)移結(jié)果剖析圖

ForInternalUseOnlyPage3of<15>

正光阻具有較佳的分辨率（resolution）及較明顯的對比（contrast）因而可得到較細(xì)的線寬（linewidth）而為業(yè)界所樂用，但需要在相對濕度為45﹪~50﹪的環(huán)境下才能獲得良好的黏附性（adhesion），否則就容易剝落。反之，負(fù)光阻就不會如此嬌弱，雖然在濕度較高的環(huán)境下仍能使用，故為一般學(xué)?；?qū)W術(shù)單位采用。

由于所用紫外光的波長不夠短，G-line的波長為436nm，曝光時因繞射而使邊緣部分之光阻圖形變模糊，故線寬不易定義，通常用SEM量得的寬度與用光學(xué)顯微鏡觀察或用surfaceprofiler所測得的寬度皆不同。

ForInternalUseOnlyPage4of<15>1.2典型光阻制程如下：ForInternalUseOnlyPage5of<15>1.2.1芯片清洗及前處理

上光阻前要有清潔的芯片，若芯片剛從爐管、蒸鍍或CVD等取出，最好立即上光阻；若放置了一段時間，應(yīng)先以150~200℃烤10分鐘再上光阻。芯片上若有塵粒，則光阻會形成缺陷（如pinhole），若未干燥則附著性差。為增加附著性，可先上一層HMDS（Hexamethyldisilazane）。

1.2.2上光阻（Coating）

通常用旋敷法（SpinCoating）：

1.2.2.1將芯片放在轉(zhuǎn)盤上，開真空吸著，試一試是否已經(jīng)吸?。ㄓ密b子試），若吸不住，可能是真空幫浦管路漏氣，也可能是吸盤孔為光阻（Photoresist）所堵塞，宜以丙酮（Acetone）清洗（注意每次用完應(yīng)用棉花棒以丙酮擦干凈，以方便后來使用者）。

1.2.2.2以注射器注入光阻（Photoresist）到芯片中心處，使其慢慢散開，注入劑量6”wafer為5cc，而4”wafer為3cc。

1.2.2.3設(shè)定step1、step2的定時器時間和轉(zhuǎn)速。

ForInternalUseOnlyPage6of<15>注：

光阻厚度為下列因素的函數(shù)：

1.注入光阻（P.R.）劑量

2.芯片大?。ㄖ睆剑?/p>

3.轉(zhuǎn)速

4.光阻（P.R.）之黏度（Viscosity）

5.光阻（P.R.）內(nèi)固體粒子（Solid）含量上光阻時環(huán)境控制：

1.溫度23±1℃（人員愈少愈佳）

2.濕度（relativehumidity）50﹪RH

3.不能有塵粒（particle），否則會形成pinhole或opaquedefect

4.在黃光室內(nèi)作業(yè)，不可有日光燈源

5.上完光阻立即軟烤（softbake）

ForInternalUseOnlyPage7of<15>2.軟烤

2.1目的：

驅(qū)除光阻層溶劑含量從20~30﹪降至4~7﹪

增加光阻層對芯片的附著力（adhesion）

annealing

2.2使用之烘烤設(shè)備：

烤箱（convectionoven）：上完光阻后，在90℃溫度下烘烤30min。

紅外線輻射（IRradiation）：自內(nèi)而外，3~4min。

加熱板（hotplate）：熱傳導(dǎo)自內(nèi)而外，80℃溫度下，30~60sec。

ForInternalUseOnlyPage8of<15>３.對準(zhǔn)光罩(MaskAlign)及曝光(Exposure)

利用對準(zhǔn)標(biāo)誌（alignmark）將光罩與晶片進(jìn)行校準(zhǔn)

CDbar（前後比對判定解析度）光罩圖形ForInternalUseOnlyPage9of<15>第一道曝光不用對準(zhǔn)，否則要使光罩與芯片根據(jù)對準(zhǔn)記號（alignmark）對準(zhǔn)。其準(zhǔn)確度稱為迭層準(zhǔn)確度（overlayaccuracy），使用的對準(zhǔn)及曝光設(shè)備有多種：

1接觸對準(zhǔn)機（contactaligner）2進(jìn)接式對準(zhǔn)機（proximityaligner）

3投射式對準(zhǔn)機（projectionaligner）

4反射式對準(zhǔn)機（reflectionaligner）

5步進(jìn)機（stepper）

6電子束微影：不用光罩，直接以電子束直描（directwrite）我公司將使用接觸對準(zhǔn)機，以紫外線曝光，波長為G-line范圍ForInternalUseOnlyPage10of<15>Relativeintensityvs.wavelengthinnm

ForInternalUseOnlyPage11of<15>不同曝光方式之光學(xué)系統(tǒng)示意圖分別為（a）接觸式（Contact）；（b）近接式（Proximity）；（c）投射式（Projection）

ForInternalUseOnlyPage12of<15>ForInternalUseOnlyPage13of<15>4.顯影（Development）

顯影是利用曝光部分及未曝光部分之光阻在溶解度的差別，如正光阻曝光后其鍵結(jié)被打斷，可將之溶解，未曝光部分則存留，使影像出現(xiàn)。最好是曝光后立即顯影，以免進(jìn)一步感光，而使圖形分辨率變差。正光阻的顯影步驟：1浸入AZ300MIF溶液中

2用DIwater清洗，務(wù)使殘渣去凈

3以顯微鏡觀察是否已顯影，是否有殘渣，亦可使用噴灑（spray）方式在傳送帶上進(jìn)行顯影，影像若曝光過度（overexposure）或曝光不足，皆須將光阻去除再重做。

ForInternalUseOnlyPage14of<15>5.硬烤（HardBakeorPost-ExposureBake）

5.1目的：

5.1.1除去剩余的溶劑

5.1.2增進(jìn)附著力（adhesion），以免遇酸剝落