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前烘

鎖定
前烘是光刻工藝的基本步驟之一,也被稱為軟烘。即在一定的温度下,使光刻膠膜裏面的溶劑緩慢地、充分地逸出來,使光刻膠膜乾燥 [1] 
中文名
前烘
外文名
Photoresist Prebake
別    稱
軟烘
釋    義
在一定的温度下,使光刻膠膜裏面的溶劑緩慢地、充分地逸出來,使光刻膠膜乾燥

前烘引言

光刻膠被塗到硅片表面後必須要經過軟烘,軟烘的目的是去除光刻膠中的溶劑。軟烘提高了粘附性,提升了硅片上光刻膠的均勻性,在刻蝕中能得更好的線寬控制 [1] 
典型的軟烘條件是在熱板上90C到100C烘30秒,接下來是在冷板上的降温步驟,以得到光刻膠一致特性的硅片温度控制 [1] 
前烘可在熱板或在烘箱中進行,每一種膠都有其特定的前烘温度和時間 [2] 
軟烘的温度和時間視光刻膠和工藝條件而定 [1] 

前烘光刻基本步驟

為方便起見,可將光刻的圖形形成過程分為8個步驟,即氣象成底膜,旋轉塗膠,軟烘,對準和曝光,曝光後烘焙,顯影,堅膜烘焙,顯影檢查 [1] 

前烘光刻膠軟烘原因

光刻膠軟烘的原因有:1.將硅片上覆蓋的光刻膠溶劑去除;2.增強光刻膠的粘附性以便在顯影時光刻膠可以更好地粘附;3.緩和在旋轉過程中光刻膠膠膜內產生的應力;4.防止光刻膠沾到設備上(保持器械潔淨) [1] 
如果光刻膠膠膜在塗膠後沒有軟烘而直接進行對準和曝光,將可能出現下列問題:1.光刻膠薄膜發黏並易受顆粒沾污;2.光刻膠薄膜來自於旋轉塗膠的內在應力將導致粘附性問題;3.由於溶劑含量過高導致在顯影時由於溶解差異,而很難區分曝光和未曝光的光刻膠。4.光刻膠散發的氣體(由於曝光時的熱量)可能沾污光學系統的透鏡 [1] 

前烘軟烘設備

前烘 前烘
常被提及的光刻膠軟烘方法是硅片在真空熱板上熱傳導(圖1),用這種方法,熱量可以很快通過與硅片背面接觸從熱板傳遞到光刻膠。光刻膠由硅片和光刻膠的接觸面向外加熱,這可使殘留溶劑最小,因為循環時間短(例如30到60秒),這種單片熱板方法適合於多片在自動硅片軌道系統流水作業。在硅片軌道處理流片時,緊隨加熱步驟之後,通常有一在冷卻板上的冷卻步驟。這一步驟快速冷卻硅片以便下一步操作 [1] 
圖1 軟烘
參考資料
  • 1.    Michael Qurik, Julian Serda.半導體制造技術.北京:電子工業出版社,2015:333-334
  • 2.    崔錚.微納米加工技術及其應用.北京:高等教育出版社,2013:25-25