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光刻：曝光和抗蝕涂層

概述

在半導體制造中，通過光刻方法在晶片上創建結構。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

• 抗蝕劑層的穩定化

• 暴露

• 抗蝕劑的發展

• 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摻雜的區域。在這種情況下，圖案化的抗蝕劑層不會轉移到下面的層中。

涂層

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

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，必須保留一些水分以供后續暴露。

晶圓涂層

晶圓涂層是一種不一樣的工藝，有助于在晶圓級自動應用芯片粘接粘合劑，然后進行 B 階段以形成芯片粘接薄膜。FUNSONIC的噴涂技術適用于晶圓涂層，可實現工藝速度、厚度控制和材料均勻性。在熱或UVB階段和晶圓切割之后，通過加熱和壓力實現芯片連接，以產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重要的芯片貼裝應用的理想選擇。

涂覆的半導體晶圓，特別是硅晶圓適用于例如用于半導體工業，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芯片。對于現代微電子學，起始材料(所謂的基底)對于全局和局部平面度、邊緣幾何形狀、厚度分布、一側參考局部平面度(所謂的納米拓撲學)和無缺陷的嚴格要求是必需的。

為了在外延反應器中的半導體晶圓的外延涂層，沉積氣體穿過外延反應器，從而能在半導體晶圓的表面上沉積外延材料。然而，除了在半導體晶圓上，材料也沉積在外延反應器內部。由于該原因，通常有必要從外延反應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器的基座上的同時，在一定數量的涂覆的半導體晶圓之后在相應重復的清潔過程中，最初蝕刻氣體穿過外延反應器，并且用于沉積硅的沉積氣體被隨后穿過外延反應器。

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器的內部，例如為了防止雜質(從表面擴散進入外延層)到達隨后將被涂覆的半導體晶圓。

然而，在半導體晶圓的涂覆期間，幾何形狀的變化仍然在單獨的半導體晶圓之間發生。特別是在涂層的邊緣區域，存在很大差異，這對涂覆的半導體晶圓的質量是有害的。例如，邊緣區域因此可以不可用，或者可以僅可用于具有較低質量要求的應用。

例如，通過受控的設定用于沉積外延層的沉積氣體的氣體流動速率，來嘗試以受控的方式涂覆半導體晶圓的邊緣區域。

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