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关于光刻技术去胶方法

2024-04-29

在集成电路的制造过程中,有一个重要的环节——光刻,正因为有了它,我们才能在微小的芯片上实现功能。光刻是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤,该步骤利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构,然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所在衬底上,然而去胶也是不可忽视的一个步骤,在完成刻蚀或离子注入后,也要将半导体衬底上的光刻胶去除。

光刻技术的基本原理
光刻的基本原理是利用光刻胶感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点,将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。
光刻半导体芯片主要步骤是:
a、在晶圆上涂光刻胶;
b、紫外线透过掩膜版上印好的电路图案照射到光刻胶上;
c、曝光在紫外线下的光刻胶被反应掉留下与掩膜版上一致的图案;
d、再用化学物质刻蚀掉暴露出来的晶圆部分;
e、设计好的电路图案就展现出来了。
   而在光刻技术中有一项不能缺少的去胶技术,多年来精心研制的湿法清洗设备。
常用的去除光刻胶的方法有干法等离子体刻蚀和湿法清洗。
在干法等离子体刻蚀工艺中,产生等离子体的方法通过微波或射频等激励源作用于工作气体,例如氧气、氢气或含氟的气体, 将该工作气体电离;

并将半导体衬底上的光刻胶层暴露在等离子体气氛中,例如氧气等离子体中,通过等离子体气氛中的活性离子与光刻胶的反应、等离子体的轰击而将光刻胶去除;

然而,采用干法等离子体刻蚀 去除光刻胶层容易使光刻胶下的材料层受到损伤,且费用较高,此外,由于干法等离子体刻蚀往往无法将光刻胶去除干净,完成干法等离子体刻蚀后还不得不再次用湿法清洗液进行清洗。


        因此纳湿法清洗中通过清洗液将半导体衬底表面的光刻胶去除,在湿法清洗中,通过将表面具有光刻胶的半导体衬底置于具有清洗液的容器中,或通过向光刻胶表面喷洒清洗液的方法去除光刻胶层。在现有的一种湿法清洗去除光刻胶的方法中,将双氧水注入到硫酸溶液中,双氧水与硫酸发生放热反应形成高温的清洗液;

将该清洗液喷 洒到半导体衬底的光刻胶表面,所述清洗液与光刻胶反应将光刻胶去除;

接着,用去离子水冲洗去除光刻胶后的半导体衬底的表面。

上述方法可在具有批处理能力的设备中进行:将双氧水连续不断地与硫酸溶液混合,并将混合后的清洗液喷洒到依次进入所述设备的半导体衬底的光刻胶表面,将光刻胶去除。

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