2014年4月16日 星期三

光罩的製作流程

光罩的功能

「光罩(Mask)」是製作積體電路非常重要的工具,將設計圖上的幾何圖形「第一次縮小」,以電子束刻在石英片上,由於電子束的直徑大小約為1μm(微米),所以用電子束刻在石英片上的圖形線寬大約1μm(微米),再利用光罩進行圖形轉移,將光罩上的圖形轉移到矽晶圓上。

光罩的製作流程

使用電子束將所需要的圖形刻在石英片的流程如圖所示,其詳細步驟如下:

  •  先將金屬鉻(Cr)蒸鍍在石英片上方形成一層金屬薄膜,通常使用「濺鍍(Sputter)」的方式來蒸鍍金屬鉻(Cr),形成「鉻/石英片」的兩層結構,如【圖(a)】所示。
  • 將「電子束專用光阻」以「旋轉塗佈法」塗佈在金屬鉻的上方,形成一層塑膠薄膜(稱為「光阻」),形成「光阻/鉻/石英片」的三層結構,如【圖(b)】所示。
  • 直接以電子束將光罩圖形刻寫在光阻上,被電子束刻寫過的區域,光阻化學鍵結被破壞,使光阻很容易被化學藥品溶解掉,如【圖(c)】所示。由於電子束的直徑大小約為1μm(微米),所以刻好的圖形線寬大約1μm(微米)。
  • 將「光阻/鉻/石英片」放入「第一種化學藥品」中反應,化學鍵結被破壞區域的光阻會被第一種化學藥品溶解,如【圖(d)】所示,這個動作稱為「顯影」,而「第一種化學藥品」稱為「顯影液」,通常都是有機化學溶劑。
  • 將「光阻/鉻/石英片」放入「第二種化學藥品」中反應,沒有光阻保護區域的金屬鉻會被第二種化學藥品溶解,有光阻保護區域的金屬鉻則由於光阻的保護作用而不會被溶解,如【圖(e)】所示,這個動作稱為「蝕刻」,「第二種化學藥品」稱為「蝕刻液」,通常都是使用強酸,例如:硫酸、硝酸、氫氟酸等。
  • 將「光阻/鉻/石英片」放入「第三種化學藥品」中反應,所有殘留的光阻均會被第三種化學藥品溶解而去除,如【圖(f)】所示,這個動作稱為「光阻去除」,「第三種化學藥品」稱為「去光阻液」,通常也都是有機化學溶劑,但是與「第一種化學藥品」不同。



資料來源:科技台灣