寬禁帶半導(dǎo)體材料與工藝-資料下載頁(yè)
2025-08-05 05:08本頁(yè)面
【正文】 t）。一個(gè)或多個(gè)噴嘴噴灑顯影液在硅片表面，同時(shí)硅片低速旋轉(zhuǎn)（100～500rpm）。噴嘴噴霧模式和硅片旋轉(zhuǎn)速度是實(shí)現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復(fù)性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。（3）水坑（旋覆浸沒(méi)）式顯影（PuddleDevelopment）。噴覆足夠（不能太多，最小化背面濕度）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：第一次涂覆、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；最小化了溫度梯度。顯影液：（1）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(lái)可動(dòng)離子污染（MIC，MovableIonContamination），所以在IC制造中一般不用。最普通的正膠顯影液是四甲基氫氧化銨（TMAH）（，溫度15～250C）。在I線光刻膠曝光中會(huì)生成羧酸，TMAH顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液，而未曝光的光刻膠沒(méi)有影響；在化學(xué)放大光刻膠（CAR，ChemicalAmplifiedResist）中包含的酚醛樹(shù)脂以PHS形式存在。CAR中的PAG產(chǎn)生的酸會(huì)去除PHS中的保護(hù)基團(tuán)（tBOC），從而使PHS快速溶解于TMAH顯影液中。整個(gè)顯影過(guò)程中，TMAH沒(méi)有同PHS發(fā)生反應(yīng)。（2）負(fù)性光刻膠的顯影液。顯影液為二甲苯。清洗液為乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。顯影中的常見(jiàn)問(wèn)題：（1）顯影不完全（InpleteDevelopment）。表面還殘留有光刻膠。顯影液不足造成；（2）顯影不夠（UnderDevelopment）。顯影的側(cè)壁不垂直，由顯影時(shí)間不足造成；（3）過(guò)度顯影（OverDevelopment）?？拷砻娴墓饪棠z被顯影液過(guò)度溶解，形成臺(tái)階。顯影時(shí)間太長(zhǎng)。 刻蝕刻蝕是指用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過(guò)程。刻蝕的基本目的，是在涂膠(或有掩膜)的硅片上正確的復(fù)制出掩膜圖形。通常是在光刻工藝之后進(jìn)行。我們通常通過(guò)刻蝕，在光刻工藝之后，將想要的圖形留在硅片上。從這一角度而言，刻蝕可以被稱(chēng)之為最終的和最主要的圖形轉(zhuǎn)移工藝步驟。在通常的刻蝕過(guò)程中，有圖形的光刻膠層〔或掩膜層)將不受到腐蝕源顯著的侵蝕或刻蝕，可作為掩蔽膜，保護(hù)硅片上的部分特殊區(qū)域，而未被光刻膠保護(hù)的區(qū)域，則被選擇性的刻蝕掉。在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝：干法刻蝕和濕法腐蝕。干法刻蝕，是利用氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體，通過(guò)經(jīng)光刻而開(kāi)出的掩蔽層窗口，與暴露于等離子體中的硅片行物理和化學(xué)反應(yīng)，刻蝕掉硅片上暴露的表面材料的一種工藝技術(shù)法。該工藝技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)在于，可以獲得極其精確的特征圖形。超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，要求微細(xì)化加工工藝能夠嚴(yán)格的控制加工尺寸，要求在硅片上完成極其精確的圖形轉(zhuǎn)移。任何偏離工藝要求的圖形或尺寸，都可能直接影響產(chǎn)品性能或品質(zhì)，給生產(chǎn)帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的損害。由于干法刻蝕技術(shù)在圖形軼移上的突出表現(xiàn)，己成為亞微米尺寸下器件刻蝕的最主要工藝方法。在特征圖形的制作上，已基本取代了濕法腐蝕技術(shù)。對(duì)于濕法腐蝕，就是用液體化學(xué)試劑(如酸、堿和溶劑等)以化學(xué)的方式去除硅片表面的材料。當(dāng)然，在通過(guò)濕法腐蝕獲得特征圖形時(shí)，也要通過(guò)經(jīng)光刻開(kāi)出的掩膜層窗口，腐蝕掉露出的表面材料。但從控制圖形形狀和尺寸的準(zhǔn)確性角度而言，在形成特征圖形方面，濕法腐蝕一般只被用于尺寸較大的情況(大于3微米)。由于這一特點(diǎn)，濕法腐蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有干法刻蝕的應(yīng)用廣泛。但由于它的高選擇比和批量制作模式，濕法腐蝕仍被廣泛應(yīng)用在腐蝕層間膜、去除干法刻蝕殘留物和顆粒等工藝步驟中。
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