芯片制造光刻步骤详解

2023-06-10
关注

芯片前道制造可以划分为七个环节,即沉积、涂胶、光刻、去胶、烘烤、刻蚀、离子注入。主要工艺可分为沉积、光刻、刻蚀、离子注入。根据公开资料光刻耗时环节占晶圆制造全流程的40%到50%。光刻工艺成本占芯片生成成本的30%

光刻步骤

沉积工艺后,在硅片或晶圆上形成了一层薄膜,下一步就是光刻。 光刻所用到的工具主要是光掩膜,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版图的玻璃遮光板。光刻胶别称光致抗蚀剂,在光刻工艺中用作抗腐蚀涂层材料,也是把光影化为现实的一种胶体。

光刻机又名掩膜对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片(或晶圆)上。

光刻原理类似于日常使用相机进行拍摄。光刻胶类似于相机胶片的感光材料,能将镜头所对准的影像转移到塑胶底片上并最终在相纸上显现出来。一般的光刻工艺主要经历以下流程,

1.旋涂光刻胶,使光刻胶均匀分布在衬底表面。

2.软烘使溶剂从光刻胶中挥发出来。从而提高光刻胶衬底上的附着性。

3.曝光,光刻胶中的感光剂会发生光化学反应。被照射区域化学成分发生变

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,以形成图形

5.后烘可以除去光刻胶中剩余的溶剂。增强光刻胶对硅片表面的附着力

光刻胶

光刻胶(photoresist)是一类对辐照敏感,由碳、氢、氧等元素组成的有机高分子化合物 。在其中含有一种可以由特定波长的光引发化学反应的感光剂(PAC:Photoactive compound)。光刻胶对黄光不感光,所以半导体光刻工艺车间都使用黄光照明。

按照曝光后化学反应原理和溶解度变化分类,光刻胶可以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)

光刻胶在经过曝光后, 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 。正胶通常含有三种主要成分,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,正胶因为吸收光能而导致化学结构发生变化(如下图所示,正胶发生断链),在显影液中的溶解度比曝光前高出很多(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,所形成的图像与掩膜版相反 。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,聚合物分子间发生交联(如下图所示),形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。

总结

光刻的原理比较简单,但是在实际集成电路制造方面比较繁琐。随着制程工艺进一步缩小,从早期的2um以上,到现在的7nm以下,以及最新Intel 20A技术路线图,对光刻的要求也越来越高。

  • 芯片
您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

南方泰科 内置传感头COB 胎压计芯片

南方泰科 内置传感头COB 胎压计芯片

Huba Control 富巴 410系列 力传感器芯片

410系列悬梁式力传感器芯片整合了压电电阻前段放大电路的电桥。应用厚膜混合动力技术,确保良好的操作稳定性和较长的使用寿命。力传感器芯片的特别设计适合于工业批量生产,具有很高的性价比高,适用于大批量全自动装配生产订购。

Cubic 四方光电 氧传感器芯片 汽车电子传感器

优质平板型芯片,采用先进的陶瓷体技术,使产品运行达到工作温度的速度是传统指型的两倍;因此严酷的冷启动阶段的废气排放可减少一半;配有综合加热器的多层传感元件能在长期使用后依旧保持精准的性能。

南京以太通信 瓷壳 压力传感芯片

南京以太通信 瓷壳 压力传感芯片

司南传感 压力传感器芯片P01系列 压力传感芯片

产品特性: ·绝压、差压型 ·优良的长期稳定性 ·高精度 ·高静态压力 ·低滞后 ·快速响应 应用: ·工业控制 ·医疗设备 ·仪器仪表 ·航空航天 ·汽车电子

Ucchip UCM202 无线通信芯片

配合较高性能MCU和高性能时钟芯片作为网关,同时扩展多颗UC8288,可以组成大容量、多通道的网关。产品价格只有同行业产品30%-50%,超高性价比。

CXCAS 中科银河芯 GX31110 信号调理芯片

中科银河芯 GX31110 信号调理芯片,芯片具有放大、校准和温度补偿功能。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

大怪科学

这家伙很懒,什么描述也没留下

关注

点击进入下一篇

台积电转产 28纳米前景受质疑?

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘