光刻技術(photolithographictechnique)
光刻技術(photolithographictechnique)
光刻是將反映半導體器件或集成電路芯片結構設計要求的掩模圖形轉移到襯底表面上的一種工藝技術。光刻過程一般包括幾個步驟,先將襯底表面涂敷一層光致抗蝕劑,然后用紫外線或遠紫外線透過掩模對抗蝕劑層曝光,經過化學顯影以后,掩模圖形就轉移到抗蝕劑層上,再以抗蝕劑層為掩模,對其下面的介質(如二氧化硅、氮化硅等)膜、金屬(如鋁)膜、多晶硅膜或者單晶硅襯底表面進行選擇性腐蝕,這樣,圖形又轉移到這些加工層上,最后,去除作為腐蝕掩模的光致抗蝕劑層,完成一次光刻操作。根據曝光時掩模和硅片之間距離的不同,曝光方式可以分為接觸式(掩模和硅片緊密接觸)、接近式(掩模和硅片之間存在20~25μm間隙)和投影式等。投影式光刻中掩模遠離硅片,掩模和抗蝕劑層不會損傷,因此掩模使用壽命長,光刻圖形的缺陷少。光致抗蝕劑分正性抗蝕劑和負性抗蝕劑兩種。未曝光時可溶于顯影液,曝光后不溶于顯影液的為負性抗蝕劑;未曝光時不溶于顯影液,曝光后才溶于顯影液的為正性抗蝕劑。負性抗蝕劑與襯底黏附力強,感光靈敏度高,耐酸堿腐蝕,成本低,但分辨率較低,正性抗蝕劑的特點正與負性抗蝕劑相反。半導體集成電路的制造一般要經過多次光刻過程。光刻技術還應用于薄膜集成電路和印刷電路的制作。