光阻塗敷 @ kodakku's Blog

在晶片氧化膜的表面，塗上光阻劑(Photo Resist)，以作為感光之用。光阻劑是對輻射具敏感性之化合物，一般區分為正光阻及負光阻。正光阻經過光照後，曝光區可以化學物質(去光阻劑或顯影劑)溶解去除，其組成有：對光敏感化合物、樹脂以及有機溶劑。而負光阻與正光阻相反，其成分為含光敏感組成的高分子。光阻劑必須要均勻的塗在整個晶片氧化膜的表面，所以製程中會利用轉軸將晶片高速旋轉，以離心力方式將光阻劑廣被於晶片之上，並達到均勻的厚度。

光阻塗敷之製程步驟如下：

1. 清洗晶圓

晶圓表面的粒子會在光阻上造成針孔(Pinholes)；有機和無機污染物都可能造成光阻的附著問題以及元件和電路的缺陷。因此為確保製程的良率，在進行微影製程之前先將污染物減至最低或完全去除是非常重要的。化學清洗是清洗晶圓的一種標準方法，它使用溶劑和酸液來分別清除有機和無機污染殘留物。清洗後通常會接著進行超純水(DI Water)洗滌步驟和旋乾(Spin Dry)步驟。

2. 預備處理過程

光阻的預備處理是一個兩階段的製程，它是在一個一般稱作預備處理反應室的密閉反應室內進行。加熱製程又稱預烤(Prebake)或脫水烘烤(Dehydrate Bake) 此步驟是為了去除吸附在晶圓表面上的濕氣，對光阻在晶圓表面上的附著而言，一個乾淨且已脫水的晶圓表面是必須的。較差的附著力會導致光阻的圖案化失敗而且會在後續的蝕刻製程中造成底切(Undercut)。底漆層塗佈(Priming) 此製程中，底漆層(Primer)在光阻塗佈之前就先塗佈於晶圓的表面上，這層薄膜層可以”弄溼”晶圓的表面且增進有機的光阻與無機的矽或是矽化合物晶圓表面之的附著力。

3. 光阻塗佈:

光阻塗佈是一個沉積製程，在沉積時一個薄的光阻層將被塗佈在晶圓的表面上。晶圓放置在一個帶有真空吸盤的轉軸上，這個吸盤在高速旋轉期間可以吸住晶圓。液態光阻會被鋪在晶圓的表面上，而晶圓旋轉時所形成的離心力會將液體散佈到整個晶圓上。當光阻內的溶劑蒸發後，晶圓就被一層光阻薄層覆蓋住。在光阻自旋塗佈後，晶圓靠近邊緣的兩側會被光阻所覆蓋，因此必須採用邊緣球狀物移除法(EBR,Edge Bead Removal)來避免光阻在邊緣的堆積；因為在後續的蝕刻或是離子佈值製程中，機械式的晶圓處理機，像是機器人手指或是晶圓夾鉗，都會撕裂晶圓邊緣的光阻堆積物而造成微粒狀物質的污染。厚的邊緣小珠(Edge Bead)在晶圓邊緣區的曝光製程中會引起聚焦的問題。化學式與光學式的方法(WEE，Wafer Edge Exposure都可用來去除邊緣的小珠(Bead)。