光刻工藝：勻膠技巧解析

01 引言

在高科技迅猛發展的今天，半導體工藝已經成為現代電子產品的基石。而光刻工藝，作為半導體制造中重要一環，更是扮演著至關重要的角色。其中，勻膠步驟作為光刻工藝的關鍵環節，其精密性和準確性直接關系到最終產品的質量和性能。本期，我們就來一起揭開光刻工藝中勻膠步驟的神秘面紗，探索其背后的科學奧秘。

02 光刻工藝介紹

光刻工藝，簡而言之，就是通過一系列復雜的步驟，在硅片上精確地刻制出所需的圖案。而勻膠步驟，正是這一過程中的重要一環。它的主要任務，就是在硅片上均勻地涂上一層光刻膠，為后續的曝光和顯影步驟提供堅實的基礎。

勻膠步驟通常分為四個主要階段：

1. 滴膠（靜態、動態）

2. 旋轉鋪開

3. 旋轉甩掉多余的膠

4. 溶劑揮發

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

TIPS：

在這個過程中，勻膠機的性能和環境控制都是至關重要的。高精度的勻膠機能夠確保光刻膠的均勻性和厚度一致性，而嚴格的環境控制則能有效減少顆粒污染和硅片損傷的風險。

除了勻膠步驟本身，我們還需要關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于確保整個光刻工藝的順利進行至關重要。

03 關鍵因素

速度和加速度是決定勻膠獲得薄膜厚度的關鍵因素。

襯底的旋轉速度控制著施加到樹脂上的離心力和樹脂上方空氣的湍流度。

襯底由低速向最終旋轉速度的加速也會極大地影響薄膜的性能。由于樹脂在開始旋轉的幾圈內就開始溶劑揮發過程，因此控制加速階段非常重要這個階段光刻膠會從中心向樣品周圍流動并鋪展開。在許多情況下，光刻膠中高達50%的基礎溶劑會在溶解的最初幾秒鐘內蒸發掉。因此，使用“快速”工藝技術，在很短的時間內將光刻膠從樣品中心甩到樣品邊緣。在這種加速度驅動材料向襯底邊緣移動，使不均勻的蒸發最小化，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形成較厚的邊（邊珠效應，這會影響到光刻的圖形精度）?？稍谕磕z過程中加入去邊及背噴工藝（PGMEA 、EGMEA為常用去邊液）

06 勻膠后出現的缺陷

07  結語

勻膠工藝作為光刻流程中的一環，其精確性和穩定性對于整個制造過程至關重要。它要求我們在膠層厚度、均勻性和粘附性等方面達到高標準，以確保后續的曝光和刻蝕步驟能夠順利進行。

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