01引言

在高科技迅猛發(fā)展的今天，半導(dǎo)體工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基石。而光刻工藝，作為半導(dǎo)體制造中重要的一環(huán)，更是扮演著至關(guān)重要的角色。其中，勻膠步驟作為光刻工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其精密性和準(zhǔn)確性直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。本期，我們就來(lái)一起揭開(kāi)光刻工藝中勻膠步驟的神秘面紗，探索其背后的科學(xué)奧秘。

02光刻工藝介紹

光刻工藝，簡(jiǎn)而言之，就是通過(guò)一系列復(fù)雜的步驟，在硅片上精確地刻制出所需的圖案。而勻膠步驟，正是這一過(guò)程中的重要一環(huán)。它的主要任務(wù)，就是在硅片上均勻地涂上一層光刻膠，為后續(xù)的曝光和顯影步驟提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

勻膠步驟通常分為四個(gè)主要階段：

1. 滴膠（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）

2. 旋轉(zhuǎn)鋪開(kāi)

3. 旋轉(zhuǎn)甩掉多余的膠

4. 溶劑揮發(fā)

首先，當(dāng)硅片靜止或旋轉(zhuǎn)得非常緩慢時(shí)，光刻膠被分滴在硅片上。接著，硅片快速加速旋轉(zhuǎn)，使光刻膠迅速伸展到整個(gè)硅片表面。然后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)甩掉多余的光刻膠，確保硅片上只留下均勻且厚度適中的光刻膠覆蓋層。最后，以固定轉(zhuǎn)速繼續(xù)旋轉(zhuǎn)已涂膠的硅片，直至溶劑揮發(fā)，光刻膠膠膜幾乎干燥。

TIPS：

在這個(gè)過(guò)程中，勻膠機(jī)的性能和環(huán)境控制都是至關(guān)重要的。高精度的勻膠機(jī)能夠確保光刻膠的均勻性和厚度一致性，而嚴(yán)格的環(huán)境控制則能有效減少顆粒污染和硅片損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

除了勻膠步驟本身，我們還需要關(guān)注光刻膠的選擇和使用。不同的光刻膠具有不同的特性和適用范圍，選擇合適的光刻膠對(duì)于確保整個(gè)光刻工藝的順利進(jìn)行至關(guān)重要。

03關(guān)鍵因素

速度和加速度是決定勻膠獲得薄膜厚度的關(guān)鍵因素。

襯底的旋轉(zhuǎn)速度控制著施加到樹(shù)脂上的離心力和樹(shù)脂上方空氣的湍流度。

襯底由低速向最終旋轉(zhuǎn)速度的加速也會(huì)極大地影響薄膜的性能。由于樹(shù)脂在開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的幾圈內(nèi)就開(kāi)始溶劑揮發(fā)過(guò)程，因此控制加速階段非常重要這個(gè)階段光刻膠會(huì)從中心向樣品周?chē)鲃?dòng)并鋪展開(kāi)。在許多情況下，光刻膠中高達(dá)50%的基礎(chǔ)溶劑會(huì)在溶解的最初幾秒鐘內(nèi)蒸發(fā)掉。因此，使用“快速”工藝技術(shù)，在很短的時(shí)間內(nèi)將光刻膠從樣品中心甩到樣品邊緣。在這種加速度驅(qū)動(dòng)材料向襯底邊緣移動(dòng)，使不均勻的蒸發(fā)最小化，并克服表面張力以提高均勻性。高速度，高加速步驟后是一個(gè)更慢的干燥步驟和/或立即停止到0 rpm。

04影響光刻膠旋涂厚度的因素

05去“邊膠”

勻膠后在襯底邊緣處會(huì)形成較厚的邊（邊珠效應(yīng)，這會(huì)影響到光刻的圖形精度）?？稍谕磕z過(guò)程中加入去邊及背噴工藝（PGMEA 、EGMEA為常用去邊液）

06勻膠后出現(xiàn)的缺陷

07結(jié)語(yǔ)

本期TuoTuo科普帶您走進(jìn)了光刻工藝中的勻膠工藝世界，一同探索了這一精細(xì)而關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。通過(guò)深入淺出的講解，我們了解到勻膠工藝在集成電路制造中的重要性，以及它如何影響最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

勻膠工藝作為光刻流程中的一環(huán)，其精確性和穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)制造過(guò)程至關(guān)重要。它要求我們?cè)谀z層厚度、均勻性和粘附性等方面達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，以確保后續(xù)的曝光和刻蝕步驟能夠順利進(jìn)行。

隨著科技的不斷發(fā)展，勻膠工藝也在不斷進(jìn)步和完善。新的材料、新的工藝方法不斷涌現(xiàn)，為集成電路制造帶來(lái)了更多的可能性和挑戰(zhàn)。我們相信，在科研人員和工程師們的共同努力下，勻膠工藝將會(huì)越來(lái)越成熟，為我們的生活帶來(lái)更多便利和驚喜。

感謝大家對(duì)本期TuoTuo科普的關(guān)注和支持，下期我們將來(lái)帶更多有關(guān)光刻工藝的科普，敬請(qǐng)期待。