Chapter063 光刻膠(第1/2 頁)

高能物理研究所本就是研究核能物理的等先進技術的地方，在布一楠之前就已經著手開始了國產光刻機的製造。 但是因為工藝水平和理論限制一直沒有大的突破。 布一楠想造光刻機，鄧玉峰就將高能物理研究所的事情告訴了她。 布一楠之後就將光源部分交給了對方，他們本就有一些設計理念和思路在，加上布一楠的技術至此也花了將近兩個月才搞定這些。 只是想到組裝光刻機過程的時候，布一楠卻發現自己還遺漏了一種物品。 智者千慮必有一失，她這是徹底忘記了這東西也沒有賣的，得現造啊！ 光刻膠。 如果把光刻機形容成半導體行業的皇冠的話，光刻膠就是這皇冠上最璀璨的明珠。 雖然光刻膠僅佔半導體材料行業的5%，但是光刻膠是晶片製造行業中最核心、最關鍵的三大件之一。 矽片，第一；光刻機第二，第三就是光刻膠。 整個晶圓製造過程中，光刻耗時約佔整個工藝的40%-60%。 光刻膠（Photoresist）又叫光阻劑或光阻液。 光刻膠是一種能把光影化為現實的膠體，有著正膠負膠之分。 其中正膠是一種見光死的材料。 但是在暗中卻異常堅挺，被特定波長的光線照射就會疲軟，繼而能被溶解清除。 負膠則和正膠剛好相反。 所有光刻技術就是利用光刻膠的這種光敏性，來雕刻晶片。 （目前全球五大光刻膠生產廠家其中四家是日企，一家是美企） 例如，我們要造一個溝槽式的記憶體晶片（DRAM），首先在暗中給矽片塗一層光刻膠，再照上光掩膜進行曝光，讓光線按照光掩膜上設計好的坑位透過照在光刻膠上。 這些膠體就會疲軟，隨即被溶劑洗掉，而剩餘堅挺的光刻膠成為了保護膜，接著用能腐蝕矽的溶劑，把沒有光刻膠保護的坑位區域腐蝕掉一層，最後再把光刻膠保護膜清除，就完成了大量深坑的精確雕刻。 同時這種對矽片定向做減法的腐蝕，就是刻蝕（etching）。 刻蝕、沉積、注入粒子就是光刻的基本步驟。 而矽片的每一次光刻又要經過8個步驟，3個烘焙。 光刻步驟： 1清潔及表面處理 用去離子水清洗後，為了給矽片做增黏處理，會用六甲基二矽胺烷的氣體（HMDS）燻蒸矽片，使矽片表面充分脫水。 2旋轉塗膠 在矽片中間旋轉滴入矽刻膠，讓矽片高速轉動把膠體攤開，在以較慢的速度旋轉，讓膠體厚度穩定，接著去邊處理，去掉邊緣一圈的光刻膠。 3 前烘 塗膠後機械臂拿出矽片放入烤箱或熱板上進行烘焙，目的減少光刻膠中溶劑含量，讓其更加濃稠堅固，提高與矽片的附著穩定性，一般100°左右的溫度烤一分鐘，因為光刻膠不耐高溫。 4對準和曝光 光掩模、透鏡組和矽片工作臺精密對準和調頻，光源放光，移動矽片臺讓矽片有序曝光。 5 後烘（PEB） 透過加熱讓光刻膠中的光化學反應充分完成，可以彌補曝光強度不足的問題，同時減少光刻膠顯影后因為駐波效應產生的一圈圈紋路。 6顯影沖洗 後烘後把曝光的部分溶解清除，光掩膜上的影象就復現在了光刻膠上。 再具體一些就是用去離子水潤溼矽片，把顯影液（四甲基氫氧化銨）的水溶液均勻噴淋在光刻膠表面 ，讓光刻中被曝光的部分充分溶解，最後用去離子水沖走（45奈米以下的製程，因為尺寸太小溶解殘留物比表面積過大，黏附力強，需要加噴氮氣） 7堅膜烘焙 讓保護膜更堅挺，更加頂得住刻蝕。 8測量檢查 檢查光刻膠的膜後，就要檢查套刻精度，關鍵尺寸。使用的裝置是電子掃描顯微鏡，原子力顯微鏡。 一張矽片經過這樣反覆、重複的上千次的操作才能雕刻出數以億計的電子器件及其對應的電路連線，最終成為我們手機裡的一枚晶片。 手搓的話……_(′?`」 ∠)_ 布一楠撓頭的畫著新的圖紙。 她忘了光刻膠不說，連塗膠烘焙一體機也忘了。 不過好在光刻膠製造其實很簡單，只要知道正確的化學溶液配比，精確地控制