光刻：曝光和抗蝕涂層

概述

在半導(dǎo)體制造中，通過光刻方法在晶片上創(chuàng)建結(jié)構(gòu)。光敏膜，主要是抗蝕劑層，被涂在晶片的頂部，形成圖案，然后轉(zhuǎn)移到下面的層中。

光刻包括以下工藝步驟：

• 添加粘合劑并去除表面的水分

• 抗蝕劑涂層

• 抗蝕劑層的穩(wěn)定化

• 暴露

• 抗蝕劑的發(fā)展

• 抗蝕劑的固化

• 檢查

在一些工藝中，作為離子注入，抗蝕劑用作掩模以覆蓋某些不應(yīng)摻雜的區(qū)域。在這種情況下，圖案化的抗蝕劑層不會(huì)轉(zhuǎn)移到下面的層中。

涂層

晶片的涂層是通過旋轉(zhuǎn)卡盤上的旋涂方法完成的。在低旋轉(zhuǎn)時(shí)，抗蝕劑被旋轉(zhuǎn)，然后以例如 2000 至 6000 rpm 的速度進(jìn)行平整。根據(jù)后續(xù)工藝，抗蝕劑層的厚度可高達(dá) 2 微米。厚度取決于抗蝕劑的轉(zhuǎn)速和粘度。

為了獲得均勻的層，抗蝕劑含有水和軟化它的溶劑。出于穩(wěn)定的原因，晶圓隨后在大約 100 °C 下退火（后/軟烘烤）。水和溶劑部分蒸發(fā)，必須保留一些水分以供后續(xù)暴露。

晶圓涂層

晶圓涂層是一種特殊的工藝，有助于在晶圓級(jí)自動(dòng)應(yīng)用芯片粘接粘合劑，然后進(jìn)行 B 階段以形成芯片粘接薄膜。FUNSONIC的噴涂技術(shù)適用于晶圓涂層，可實(shí)現(xiàn)工藝速度、厚度控制和材料均勻性。在熱或UVB階段和晶圓切割之后，通過加熱和壓力實(shí)現(xiàn)芯片連接，以產(chǎn)生一致的粘合線和小而受控的圓角。晶圓背面涂層粘合劑是圓角控制至關(guān)重要的芯片貼裝應(yīng)用的理想選擇。

涂覆的半導(dǎo)體晶圓，特別是硅晶圓適用于例如用于半導(dǎo)體工業(yè)，特別是用于制造高密度集成電子部件，例如微處理器或存儲(chǔ)芯片。對(duì)于現(xiàn)代微電子學(xué)，起始材料(所謂的基底)對(duì)于全局和局部平面度、邊緣幾何形狀、厚度分布、一側(cè)參考局部平面度(所謂的納米拓?fù)鋵W(xué))和無缺陷的嚴(yán)格要求是必需的。

為了在外延反應(yīng)器中的半導(dǎo)體晶圓的外延涂層，沉積氣體穿過外延反應(yīng)器，從而能在半導(dǎo)體晶圓的表面上沉積外延材料。然而，除了在半導(dǎo)體晶圓上，材料也沉積在外延反應(yīng)器內(nèi)部。由于該原因，通常有必要從外延反應(yīng)器中的表面周期性地去除在沉積期間以不受控制的方式已經(jīng)積聚在這些表面上的這種殘留物。

例如，在虛擬晶圓被布置在外延反應(yīng)器的基座上的同時(shí)，在一定數(shù)量的涂覆的半導(dǎo)體晶圓之后在相應(yīng)重復(fù)的清潔過程中，最初蝕刻氣體穿過外延反應(yīng)器，并且用于沉積硅的沉積氣體被隨后穿過外延反應(yīng)器。

通過蝕刻氣體，例如氯化氫，能去除先前涂覆過程的殘余物，并且通過沉積氣體能密封外延反應(yīng)器的內(nèi)部，例如為了防止雜質(zhì)(從表面擴(kuò)散進(jìn)入外延層)到達(dá)隨后將被涂覆的半導(dǎo)體晶圓。

然而，在半導(dǎo)體晶圓的涂覆期間，幾何形狀的變化仍然在單獨(dú)的半導(dǎo)體晶圓之間發(fā)生。特別是在涂層的邊緣區(qū)域，存在很大差異，這對(duì)涂覆的半導(dǎo)體晶圓的質(zhì)量是有害的。例如，邊緣區(qū)域因此可以不可用，或者可以僅可用于具有較低質(zhì)量要求的應(yīng)用。

例如，通過受控的設(shè)定用于沉積外延層的沉積氣體的氣體流動(dòng)速率，來嘗試以受控的方式涂覆半導(dǎo)體晶圓的邊緣區(qū)域。

因此，期望提供避免或至少減小外延地涂覆的半導(dǎo)體晶圓的幾何形狀的變化的可能性。