光刻工藝論文-資料下載頁
2024-10-22 18:45本頁面
【導讀】光刻工藝是利用光刻膠的感光性和耐蝕性，在SIO2或金屬膜上復印并刻蝕出與。響器件的性能指標,同時也是影響器件的成品率和可靠性的重要因素.劑配方;最后對光刻工藝中較常見的質量問題進行分析和討論.光致抗蝕劑是一種主要由碳、氫等元素組成的高分子化合物，其分子結構有線型和體型兩種。線型高分子化合物，其長鏈之間的結合力主要是靠化學鍵。合要弱的多，所以線型高分子化合物一般是可溶性的，而體型高分子化合物往往是難溶性的。起高分子化合物的機械和物理性質的相應變化。根據光致抗蝕劑在曝光前后溶解性的變化，可以分為正性光刻膠和負性光刻膠兩種。的物質，這類抗蝕劑稱為負性光致抗蝕劑，由此組成的光刻膠稱為負性膠。性光致抗蝕劑有聚肉桂酸酯類，聚酯類和環(huán)化橡膠類等。光刻膠中加入適量的5-硝基苊，不僅擴大了感光波長范圍，而且提。⒋光刻膠的配制光刻時，需根據具體要求將光致抗蝕劑配成膠狀液體，稱為光刻膠。
【正文】 誤或膠液陳舊變質，膠的光化學反應性能不好，與硅片表面粘附能力差。 ③ 前烘時間不足或過度。 ④ 暴光不足，光化學反應不徹底，部分膠膜容于顯影液中，引起浮膠。 ⑤ 顯影時間過長。 （ 2）腐蝕時產生浮膠的原因 ① 堅膜不足，膠膜沒有烘透，沾附性差，在腐蝕液作用下引起浮膠。 ② 腐蝕液配比不當。如腐蝕的氫氟酸緩沖腐蝕液中氫化銨太少，腐蝕液活潑性太強。 ③ 腐蝕溫度太高或太低。溫度太低，腐蝕時間太長，腐蝕液穿透或從膠膜底部滲入，引起浮膠，溫度太高，則腐蝕液活潑性強，也可能產生浮膠。 此外，顯影時產生浮膠的因素也可能造成腐蝕時浮膠。腐蝕時浮膠會使掩蔽區(qū)的氧化層受到嚴重破壞。在光刻時必須加以注意。 毛刺和鉆蝕 腐蝕時，如果腐蝕液滲入光刻膠膜的邊緣，使圖形邊緣受到腐蝕，從而破壞掩蔽擴散的氧化層或捛條的完整性。若滲透腐蝕較輕，圖形邊緣出現針狀的局部破壞，習慣上稱為毛刺。若圖形邊緣腐蝕嚴重，出現鋸齒狀或花斑狀的破壞，稱為鉆蝕。當 SIO2 掩蔽膜窗口存在毛刺和鉆蝕時，會引起側面擴散結特性變壞，影響器件的成品率和可靠性。 產生毛刺或鉆蝕的原因有： ① 基片表面不清潔，存在油污，灰塵或水汽，使光刻膠和氧化層粘附不良，引起毛刺或局部鉆蝕。 ② 氧化層表面存在磷硅玻璃，特別是磷的濃度較大時，表面與光刻膠粘附性不好，耐腐蝕性能差，容易造成鉆蝕。 ③ 光刻膠中存在顆粒狀物質，造成局部粘附不良。 ④ 對于光聚合型光刻膠，暴光不足，顯影時產生鉆溶，腐蝕時造成毛刺或鉆蝕。 ⑤ 顯影時過長，圖形邊緣發(fā)生鉆溶，腐蝕時造成鉆溶。 ⑥ 掩模圖形的邊緣有毛刺狀缺陷，以及硅片表面有突起或固體顆粒，在對準定位時掩模與硅片表面間有摩擦，使圖形的邊緣有劃痕，腐蝕時產生毛刺。 針孔 在光刻圖形外面的氧化層上，經光刻后會出現直徑為微米數量級的小孔洞，稱為針孔。 針孔的存在，將使氧化層不能有效地起到雜質擴散的掩蔽作用和絕緣作用。在平面器件生產中，尤其對集成電路和大功率器件，氧化層針孔是影響成品率的主要因素。例如，光刻集成電路隔離槽時 ，在隔離區(qū)上的針孔經隔離擴散后會形成 P 型管道，將使晶體管的集電結結面不平整，甚至造成基區(qū)與村底路。對于大功率平面晶體官，光刻引線孔時，在延伸電極處的 SIO2，膜上產生針孔，則會造成金屬化電極與集電區(qū)之間的短路，因此，在大功率晶體管和集成電路產生中，往往在刻引線孔之后，進行低溫沉積 SIO2，然后套引線孔，以減少氧化層針孔。光刻時產生針孔的原因有： ① 氧化硅薄膜表面有塵土、石英屑、硅渣等外來顆粒，使得涂膠與基片表面未充分沾潤，留有未覆蓋的小區(qū)域，腐蝕時產生針孔。 ② 光刻膠 中含有固體顆粒，影響暴光效果，顯影時剝落，腐蝕時產生針孔。 ③ 光刻膠模本身抗蝕能力差，或膠模太薄，腐蝕液局部穿透膠模，造成針孔。 ④ 前烘不足，殘存溶劑阻礙抗腐蝕劑揮發(fā)過快而鼓泡，腐蝕時產生針孔。 ⑤ 暴光不足，關聯不充分，或暴光時間過長，膠層發(fā)生皺皮，腐蝕液穿透膠模而產生腐蝕斑點。 ⑥ 腐蝕液配方不當，腐蝕能力太強。 ⑦ 掩模版透光區(qū)存在灰塵或黑斑，暴光時局部膠模未暴光，顯影時被溶解，腐蝕后產生針孔。 小島 小島是指在應該將氧化層刻蝕干凈的光刻窗口內，還留有沒有刻蝕干凈的氧化局部區(qū)域，形成狀不規(guī)則，習慣上稱為小島。 小島的存在，使擴散區(qū)域的局部點有氧化層，阻礙了雜質在該處的擴散而形成異常區(qū)，造成器件擊穿特性變壞，反向漏電增加，甚至極間穿通。光刻中產生小島的原因有： ① 掩模版圖形上的針孔或損傷，在暴光時形成漏光點，使該處的光刻膠模感光交聯，保護了氧化層不被腐蝕，形成小島。對這種情況，可在光刻腐蝕后，易版或移位再進行一次套刻，以減少或消除小島。 ② 暴光過度或光刻膠變質失效，以及顯影不足，局部區(qū)域光刻膠在顯影時溶解不凈。 ③ 氧化層表面有局部耐腐蝕物質，如硼硅玻璃等。 ④ 腐蝕液不干凈，存在阻礙腐蝕作用的臟物。因此必須定期更換新的腐蝕液。 167。
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