一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性,對生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求,且生產(chǎn)環(huán)境需要進行無塵或微塵處理。制備較優(yōu)微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動化的工藝流程,以避免污染,提高質(zhì)量。因此,光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒有強大的資金實力,企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競爭優(yōu)勢,以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此,光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。正膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預(yù)處理,涂膠、軟烘、曝光、顯影、圖形檢查,后烘。安徽微納加工平臺
光刻層間對準,即套刻精度(Overlay),保證圖形與硅片上已經(jīng)存在的圖形之間的對準。曝光中較重要的兩個參數(shù)是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距調(diào)整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的圖形。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。曝光方法:a、接觸式曝光(ContactPrinting)。掩膜板直接與光刻膠層接觸。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當,設(shè)備簡單。缺點:光刻膠污染掩膜板;掩膜板的磨損,壽命很低(只能使用5~25次);1970前使用,分辨率〉0.5μm。b、接近式曝光(ProximityPrinting)。安徽微納加工平臺光刻技術(shù)是借用照相技術(shù)、平板印刷技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的半導(dǎo)體關(guān)鍵工藝技術(shù)。
正膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預(yù)處理,涂膠、軟烘、曝光、顯影、圖形檢查,后烘。負膠光刻的基本流程:襯底清洗、前烘以及預(yù)處理、涂膠、軟烘、曝光、后烘、顯影、圖形檢查。正膠曝光前,光刻膠不溶于顯影液,曝光后,曝光區(qū)溶于顯影液,圖形與掩膜版圖形相同;而負性光刻膠,曝光前光刻膠可溶于顯影液,曝光后,被曝光區(qū)不溶于顯影液,圖形與掩膜版圖形相同。光刻可能會出現(xiàn)顯影不干凈的異常,主要原因可能是顯影時間不足、顯影溶液使用周期過長,溶液溶解膠量較多、曝光時間不足,主要的解決方法有增加顯影時間、更換新的顯影液,增強溶液溶解能力、增加曝光時間。
日本能把持光刻膠這么多年背后的深層次邏輯是什么?究其原因,主要是技術(shù)和市場兩大壁壘過高導(dǎo)致的。首先,光刻膠作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料,扮演著極其重要的角色,甚至可以和光刻機相媲美,但市場規(guī)模卻很小。2019年的全球光刻膠市場的規(guī)模才90億美元,不及一家大型IC設(shè)計企業(yè)的年營收,行業(yè)成長空間有限,自然進入的企業(yè)就少。另一方面,光刻膠又是一個具有極高技術(shù)壁壘的產(chǎn)業(yè)。由于不同的客戶會有不同的應(yīng)用需求,同一個客戶也有不同的光刻應(yīng)用需求。導(dǎo)致光刻膠的種類極其繁雜,必須通過調(diào)整光刻膠的配方,滿足差異化應(yīng)用需求,這也是光刻膠制造商較中心的技術(shù)。常用的光刻機是掩模對準光刻,所以它被稱為掩模對準系統(tǒng)。
光刻涂底方法:氣相成底膜的熱板涂底。HMDS蒸氣淀積,200~250C,30秒鐘;優(yōu)點:涂底均勻、避免顆粒污染;旋轉(zhuǎn)涂底。缺點:顆粒污染、涂底不均勻、HMDS用量大。目的:使表面具有疏水性,增強基底表面與光刻膠的黏附性旋轉(zhuǎn)涂膠方法:a、靜態(tài)涂膠(Static)。硅片靜止時,滴膠、加速旋轉(zhuǎn)、甩膠、揮發(fā)溶劑(原光刻膠的溶劑約占65~85%,旋涂后約占10~20%);b、動態(tài)(Dynamic)。低速旋轉(zhuǎn)(500rpm_rotationperminute)、滴膠、加速旋轉(zhuǎn)(3000rpm)、甩膠、揮發(fā)溶劑。決定光刻膠涂膠厚度的關(guān)鍵參數(shù):光刻膠的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻膠的厚度越薄;表面有顆粒、滴膠后精致時間過長,部分光刻膠固話,解決的方法主要有更換光刻膠。安徽微納加工平臺
接觸式曝光的曝光精度大概只有1微米左右,能夠滿足大部分的單立器件的使用。安徽微納加工平臺
光刻工藝的成本約為整個芯片制造工藝的35%,并且耗費時間約占整個芯片工藝的40%-50%。光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,市場巨大。因此光刻膠是半導(dǎo)體集成電路制造的中心材料。按顯示效果分類;光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。負性光刻膠顯影時形成的圖形與光罩(掩膜版)相反;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致,區(qū)別在于主要原材料不同。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯(lián)型和化學(xué)放大型。安徽微納加工平臺
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所位于長興路363號,擁有一支專業(yè)的技術(shù)團隊。芯辰實驗室,微納加工是廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的主營品牌,是專業(yè)的面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造高品質(zhì)的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實驗室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機結(jié)合的專業(yè)人才隊伍。平臺當前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗證以及產(chǎn)品中試提供支持。公司,擁有自己獨立的技術(shù)體系。公司堅持以客戶為中心、面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造高品質(zhì)的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實驗室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機結(jié)合的專業(yè)人才隊伍。平臺當前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗證以及產(chǎn)品中試提供支持。市場為導(dǎo)向,重信譽,保質(zhì)量,想客戶之所想,急用戶之所急,全力以赴滿足客戶的一切需要。廣東省半導(dǎo)體所始終以質(zhì)量為發(fā)展,把顧客的滿意作為公司發(fā)展的動力,致力于為顧客帶來高品質(zhì)的微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。