关于一款I线光刻胶的实验研究.pdf
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1、Instrumentation and Equipments 仪器与设备仪器与设备,2024,12(1),31-38 Published Online March 2024 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/iae https:/doi.org/10.12677/iae.2024.121005 文章引用文章引用:袁燕,张倩,倪烨,王君,曹玉,于海洋,孟腾飞.关于一款 I 线光刻胶的实验研究J.仪器与设备,2024,12(1):31-38.DOI:10.12677/iae.2024.121005 关于关于一款一款I线线光刻胶的实验研光刻胶的实验研究究
2、袁袁 燕燕,张张 倩,倪倩,倪 烨烨,王王 君,曹君,曹 玉玉,于海洋,孟腾飞于海洋,孟腾飞 北京航天微电科技有限公司,北京 收稿日期:2024年1月18日;录用日期:2024年1月31日;发布日期:2024年3月15日 摘摘 要要 本文主要针对一款本文主要针对一款I线光刻胶进行工艺攻关,首先摸索该光刻胶在不同转速下的厚度。然后摸索该光刻胶线光刻胶进行工艺攻关,首先摸索该光刻胶在不同转速下的厚度。然后摸索该光刻胶适合的前烘、后烘、曝光、显影工艺参数。分别在接触式光刻机,投影式光刻机上进行试验,找到适用适合的前烘、后烘、曝光、显影工艺参数。分别在接触式光刻机,投影式光刻机上进行试验,找到适用于两
3、台光刻机的工艺窗口。试验过程中记录胶线条以及铝线条的线宽和状态。初步固定工艺条件后,针于两台光刻机的工艺窗口。试验过程中记录胶线条以及铝线条的线宽和状态。初步固定工艺条件后,针对同一生产任务,同时使用该光刻胶和对同一生产任务,同时使用该光刻胶和AZ 5214-E光刻胶进行生产,并进行试制,将二者进行对比,试光刻胶进行生产,并进行试制,将二者进行对比,试制结果大致相同。初步证明该光刻胶可以代替制结果大致相同。初步证明该光刻胶可以代替AZ 5214-E光刻胶的反转胶性质,在生产较掩模版上线宽光刻胶的反转胶性质,在生产较掩模版上线宽细的产品时,该光刻胶更有优势。细的产品时,该光刻胶更有优势。关键词关
4、键词 光刻胶,光刻胶,AZ 5214-E,工艺参数,工艺参数 Research on an I-Line Photoresist Yan Yuan,Qian Zhang,Ye Ni,Jun Wang,Yu Cao,Haiyang Yu,Tengfei Meng Beijing Aerospace Micro-Electronics Technology Co.,Ltd.,Beijing Received:Jan.18th,2024;accepted:Jan.31st,2024;published:Mar.15th,2024 Abstract This paper mainly focuses
5、on the process of the photoresist.First,the thickness of the photoresist at different rotational speeds was explored.Then,the suitable process parameters of the photo-resist,such as soft bake,post bake,exposure,developing,were explored.The exposure time win-dow suitable for two lithography machines
6、was found by experiments on two lithography ma-chines:Contact Aligner and projection aligner.Record the line width and state of photoresist and metal during the test.After the initial fixed process conditions,for the same production task,the photoresist and AZ 5214-E photoresist were used for produc
7、tion,and trial production was carried out.The comparison between the two shows that the trial production results are basically the same.It is preliminarily proved that photoresist can replace the negative properties of AZ 5214-E 袁燕 等 DOI:10.12677/iae.2024.121005 32 仪器与设备 photoresist,and the photores
8、ist has more advantages in making products with thinner line than mask.Keywords Photoresist,AZ 5214-E,Process Parameters Copyright 2024 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses
9、/by/4.0/1.引言引言 光刻胶是光刻工艺的关键化学品,主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上,被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,是微细加工技术的关键性材料1。AZ 5214-E 光刻胶的交货周期久,实现反转胶功能需要经过两次曝光2,不利于工艺的控制。因此调研了一种与 AZ 5214-E 对应的国产光刻胶,本文主要针对该款光刻胶进行工艺攻关。2.试验方案试验方案 2.1.匀胶曲线匀胶曲线 对于剥离工艺,光刻胶的厚度至关重要3。所以首先需要对该款光刻胶在不同转速下旋涂得到的厚度进行摸索,有助于后续试验的展开。本文采用自动匀胶显影设备对该光刻胶进行旋涂,
10、采用膜厚仪对其厚度进行测量,从而获得不同转速下光刻胶的厚度。2.2.工艺条件摸索工艺条件摸索(1)将合适厚度的光刻胶旋涂在基片上后,需要经过前烘,曝光,后烘,显影之后才可以得到胶图形,因此需要确定各个步骤的具体工艺条件,接触式光刻机和投影式光刻机是两种不同的曝光方式,对应的曝光时间窗口也不同,所以需要分别在两台光刻机上进行试验。(2)根据经验,在投影式光刻机上进行曝光时,不同颜色的基片(黑,白片)对曝光时间有影响,因此需要摸索不同基片,主要是黑片和白片对曝光时间是否有影响。2.3.与与 AZ 5214-E 进行对比试验进行对比试验 由于该款胶主要是要用来替代 AZ 5214-E 的使用,所以在
11、确定工艺参数后需要将两款胶在正式产品上进行对比试验。除了正常完成光刻,镀膜,剥离工序后,需要记录剥离后的产品的外观以及性能是否满足要求。3.结果与讨论结果与讨论 3.1.匀胶曲线匀胶曲线 使用匀胶机的不同转速将该光刻胶旋涂在基片上,分别在每片上选取 5 个点进行膜厚测量,将测量得到的数据进行绘制,得到如图 1 所示的曲线。根据该图数据可以得到该款光刻胶的厚度范围为 1.612.36 m,该数据可以帮助后续试验选取合适的匀胶转速。Open AccessOpen Access袁燕 等 DOI:10.12677/iae.2024.121005 33 仪器与设备 Figure 1.The thickn
12、ess of photoresist at different rotational speeds 图图 1.不同转速下光刻胶的厚度 3.2.确定工艺参数确定工艺参数 表 1 为厂家推荐的工艺参数。首先采取厂家推荐的参数进行试验。故前烘和后烘温度/时间初步确定为 110/1min,显影液采用的是 2.38%电子级四甲基氢氧化铵,显影液温度为 23 0.2。具体的试验记录见表 2,从中可以看出当前烘和后烘温度/时间为 110/1min 时,该款光刻胶对显影液特别敏感,同一曝光条件下,该光刻胶在 1.5 s 的显影时间内产生很大的变化,不利于工艺的稳定控制,所以从优化前烘,后烘工艺参数来提高光刻胶
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