微影制程简介

微影简介微影制程主要有以下步骤：1.上光阻2.软烤3.对准光罩（MaskAlign）及曝光（Exposure）

4.显影（Development）5.硬烤（HardBakeorPost-ExposureBake）ForInternalUseOnlyPage1of<15>1.上光阻

1.1光阻介绍

光阻有正光阻和负光阻之分，利用光的能量使受光照的光阻(photoresist)性质改变，因而在显影（develop）时被溶解掉，而未受光照部分则形成图案以阻挡蚀刻，此即为正光阻（positivephotoresist）。反之，若感光后变成不溶解的光阻称为负光阻（negativephotoresist）。

ForInternalUseOnlyPage2of<15>如下图所示。正、负光阻曝光显影成像及蚀刻后图形转移结果剖析图

ForInternalUseOnlyPage3of<15>

正光阻具有较佳的分辨率（resolution）及较明显的对比（contrast）因而可得到较细的线宽（linewidth）而为业界所乐用，但需要在相对湿度为45﹪~50﹪的环境下才能获得良好的黏附性（adhesion），否则就容易剥落。反之，负光阻就不会如此娇弱，虽然在湿度较高的环境下仍能使用，故为一般学校或学术单位采用。

由于所用紫外光的波长不够短，G-line的波长为436nm，曝光时因绕射而使边缘部分之光阻图形变模糊，故线宽不易定义，通常用SEM量得的宽度与用光学显微镜观察或用surfaceprofiler所测得的宽度皆不同。

ForInternalUseOnlyPage4of<15>1.2典型光阻制程如下：ForInternalUseOnlyPage5of<15>1.2.1芯片清洗及前处理

上光阻前要有清洁的芯片，若芯片刚从炉管、蒸镀或CVD等取出，最好立即上光阻；若放置了一段时间，应先以150~200℃烤10分钟再上光阻。芯片上若有尘粒，则光阻会形成缺陷（如pinhole），若未干燥则附着性差。为增加附着性，可先上一层HMDS（Hexamethyldisilazane）。

1.2.2上光阻（Coating）

通常用旋敷法（SpinCoating）：

1.2.2.1将芯片放在转盘上，开真空吸着，试一试是否已经吸住（用蹑子试），若吸不住，可能是真空帮浦管路漏气，也可能是吸盘孔为光阻（Photoresist）所堵塞，宜以丙酮（Acetone）清洗（注意每次用完应用棉花棒以丙酮擦干净，以方便后来使用者）。

1.2.2.2以注射器注入光阻（Photoresist）到芯片中心处，使其慢慢散开，注入剂量6”wafer为5cc，而4”wafer为3cc。

1.2.2.3设定step1、step2的定时器时间和转速。

ForInternalUseOnlyPage6of<15>注：

光阻厚度为下列因素的函数：

1.注入光阻（P.R.）剂量

2.芯片大小（直径）

3.转速

4.光阻（P.R.）之黏度（Viscosity）

5.光阻（P.R.）内固体粒子（Solid）含量上光阻时环境控制：

1.温度23±1℃（人员愈少愈佳）

2.湿度（relativehumidity）50﹪RH

3.不能有尘粒（particle），否则会形成pinhole或opaquedefect

4.在黄光室内作业，不可有日光灯源

5.上完光阻立即软烤（softbake）

ForInternalUseOnlyPage7of<15>2.软烤

2.1目的：

驱除光阻层溶剂含量从20~30﹪降至4~7﹪

增加光阻层对芯片的附着力（adhesion）

annealing

2.2使用之烘烤设备：

烤箱（convectionoven）：上完光阻后，在90℃温度下烘烤30min。

红外线辐射（IRradiation）：自内而外，3~4min。

加热板（hotplate）：热传导自内而外，80℃温度下，30~60sec。

ForInternalUseOnlyPage8of<15>３.对准光罩(MaskAlign)及曝光(Exposure)

利用對準標誌（alignmark）將光罩與晶片進行校準

CDbar（前後比對判定解析度）光罩圖形ForInternalUseOnlyPage9of<15>第一道曝光不用对准，否则要使光罩与芯片根据对准记号（alignmark）对准。其准确度称为迭层准确度（overlayaccuracy），使用的对准及曝光设备有多种：

1接触对准机（contactaligner）2进接式对准机（proximityaligner）

3投射式对准机（projectionaligner）

4反射式对准机（reflectionaligner）

5步进机（stepper）

6电子束微影：不用光罩，直接以电子束直描（directwrite）我公司将使用接触对准机，以紫外线曝光，波长为G-line范围ForInternalUseOnlyPage10of<15>Relativeintensityvs.wavelengthinnm

ForInternalUseOnlyPage11of<15>不同曝光方式之光学系统示意图分别为（a）接触式（Contact）；（b）近接式（Proximity）；（c）投射式（Projection）

ForInternalUseOnlyPage12of<15>ForInternalUseOnlyPage13of<15>4.显影（Development）

显影是利用曝光部分及未曝光部分之光阻在溶解度的差别，如正光阻曝光后其键结被打断，可将之溶解，未曝光部分则存留，使影像出现。最好是曝光后立即显影，以免进一步感光，而使图形分辨率变差。正光阻的显影步骤：1浸入AZ300MIF溶液中

2用DIwater清洗，务使残渣去净

3以显微镜观察是否已显影，是否有残渣，亦可使用喷洒（spray）方式在传送带上进行显影，影像若曝光过度（overexposure）或曝光不足，皆须将光阻去除再重做。

ForInternalUseOnlyPage14of<15>5.硬烤（HardBakeorPost-ExposureBake）

5.1目的：

5.1.1除去剩余的溶剂

5.1.2增进附着力（adhesion），以免遇酸剥落