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360°科技-平版印刷技術(微影)

平版印刷技術,在半導體製程當中稱為微影(Lithography)技術。將光罩 (Mask)上的主要圖案照射至感光材料上,利用光線透過光罩照射在感光材料上,再以溶劑浸泡將感光材料受光照射到的部份加以溶解或保留,如此所形成的光阻圖案會和光罩完全相同或呈互補。由於微影製程的環境是採用黃光照明而非一般攝影暗房的紅光,所以這一部份的製程常被簡稱為"黃光"。

為了加強光阻覆蓋的特性,使得圖轉移有更好的精確度與可靠度,整個微影製程包含了以下的細部動作。

1、 表面清洗:由於芯片表面通常都含有氧化物、雜質、油脂和水分子,因此在進行光阻覆蓋之前,必須將它先利用化學溶劑 (甲醇或丙酮) 去除雜質和油脂,再以氫氟酸蝕刻芯片表面的氧化物,經過去離子純水沖洗後,置於加溫的環境下數分鐘,以便將這些水分子從芯片表面蒸發,而此步驟則稱為去水烘烤 (Dehydration Bake),一般去水烘烤的溫度是設定在 100~200 oC 之間進行。

2、塗底(Priming):用來增加光阻與芯片表面的附著力,它是在經表面清洗後的芯片表面上塗上 一層化合物,(Hexamethyldisilizane;HMDS)。HMDS 塗布的方式主要有2種,旋轉塗布 (Spin Coating),一是以氣相塗布(Vapor Coating)。前者是將HMDS以液態的型式,滴灑在高速旋轉的芯片表面,利用旋轉時的離心力,促使HMDS均勻塗滿整個芯片表面;至於後者則是將 HMDS以氣態的型式,輸入放有芯片的容器中,然後噴灑在芯片表面完成 HMDS的塗布。

3、光阻塗布:光阻塗布也是以旋轉塗布或氣相塗布2種的方式來進行,即將光阻滴灑在高速旋轉的芯片表面,利用旋轉時的離心力作用,促使光阻往芯片外圍移動,最後形成一層厚度均勻的光阻層;或者是以氣相的型式均勻地噴灑在芯片的表面。

4、軟烤:芯片上的光阻必須先經過烘烤,以便將光阻層中的溶劑去除,使光阻由原先的液態轉變成固態的薄膜,並使光阻層對芯片表面的附著力增強。

5、曝光:利用光源透過光罩線路圖照射在光阻上,以執行線路圖的轉移。

6、顯影:將曝光後的光阻層以顯影劑洗去,照射過光的光阻則會殘留,其他的落入回收槽中。
7、硬烤:將顯影製程後光阻內所殘餘的溶劑的片子送入大型烤箱蒸烤,其目的也是為了加強光阻的附著力,以便利後續的製程。(吳宗翰)相關報導見1版

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