Чипы размером с крышку ногтя плотно покрыты десятками миллиардов транзисторов, в то время как ширина линии, соединяющей их, составляет всего несколько нанометров.Это примерно одна десятая часть диаметра волоса. Такая сложная конструкция не является ни ручной резьбой, ни механической шлифовкой, но реализуется с помощью волшебного материала фоторезиста. В качестве основного материала с техническими барьерами в производстве полупроводников фоторезист является « мостом» между проектированием и производством чипов. Его разрешение напрямую определяет точность и точность рисунка, что, в свою очередь, влияет на производительность и производительность чипа. Сегодня давайте вместе войдем в мир фоторезиста и откроем его тайну в производстве чипов.

Фоторезист, что это такое?

Фоторезист, также известный как фоторезист, представляет собой гибридный жидкий материал, чувствительный к свету. Он может производить химические реакции через свет, что обеспечивает переход графики от шаблона маски к фундаменту (например, кремниевой пластине). Вы можете представить это как нечто особенное.“Электронный клей"Но он используется не для склеивания вещей, а для“Рисунок"- Да.

В процессе изготовления чипа фоторезист равномерно наносится на поверхность кремниевой пластины, облучается ультрафиолетовым светом, электронным лучом и другими источниками света, так что область экспозиции подвергается химическим изменениям, а затем проявляется, вы можете быть на кремниевой пластине“рисовать"Очень тонкая схема.，Это основной материал в производстве полупроводников.

Состав и классификация фоторезистов

Фоторезист - это не простой клей, а точная химическая смесь, которая обычно состоит из четырех частей:

В зависимости от изменения растворимости после фотохимических реакций, мы можем просто разделить фоторезисты на две основные категории: положительные и отрицательные.

Позитивный фоторезист:В зоне экспозиции происходит фотохимическая реакция, которая становится более растворимой в проявительном растворе, область экспозиции после проявления растворяется, оставляя изображение неэкспозиционной области.

Отрицательный фоторезист:Область экспозиции будет иметь перекрестную реакцию, становится трудно раствориться в проявительной жидкости, после проявления неэкспозиционная область растворяется, оставляя изображение области экспозиции.

Как работает фоторезист?

Процесс работы фоторезиста можно условно разделить на следующие этапы:

Покрытие: фоторезист равномерно вращается на поверхность силикона, образуя слой пленки равномерной толщины.

Передняя сушка: удаление растворителя из клеевой пленки путем нагрева делает клеевую пленку более плотной.

Экспозиция: облучение фоторезиста с помощью шаблона маскировки светом определенной длины волны (например, ультрафиолетовым светом, глубоким ультрафиолетовым светом, ультрафиолетовым светом и т.д.). В облученных районах происходит химическая реакция фоторезиста.

Демонстрация: Силиконовые пластины обрабатываются проявительным раствором, и в зависимости от типа фоторезиста облученная область (позитивная фоторезьба) или необлученная область (отрицательная фоторезьба) растворяется и удаляется, что переносит изображение на шаблон маски на фоторезист.

Твердая пленка: дальнейшая термическая обработка для повышения адгезии и коррозионной стойкости остаточного фоторезиста.

Коррозия или инжекция: использование графического фоторезиста в качестве защитного слоя, травление или ионное впрыскивание материала ниже и, в конечном итоге, перенос графики на функциональный слой материала.

Снятие клея: После завершения графической передачи остаточный фоторезист удаляется.

Эта серия шагов может показаться простой, но каждый шаг требует высокой точности и чистоты. Маленький чип часто проходит десятки или даже сотни таких циклов фотолитографии.

Как судить фотоаппарат"Хорошее или плохое"?

Производительность фоторезиста имеет решающее значение для точности, точности и надежности чипа, промышленность обычно фокусируется на нескольких основных параметрах, которые можно просто суммировать в трех основных измерениях:Смотрите на точность, смотрите на прочность, смотрите на толерантностьЭто также является проявлением основной конкурентоспособности технологии фоторезиста.

1. 看精度

Разрешение: определение минимальной ширины линии, которую может достичь фоторезист, является основным показателем точности.

Характеристика экспозиции (источник света)/Экспозиция/ ДОФ): Влияет на качество изображения рисунка, определяет подходящий технологический узел, чем больше окно литографии, тем лучше стабильность его производительности.

Отношение глубины к ширине: отражает способность графической структуры влиять на реализацию высокоточной структуры.

2. Смотри крепко.

Сцепление: определяет фоторезист в кристаллической окружности (неорганический слой)/Стабильность сцепления на металлическом слое, высокая или слишком низкая, влияет на качество графики.

3. Посмотреть Терпимость

Устойчивость к воздействию химических веществ/Устойчивость к коррозии/Термостойкость: определение фоторезиста в сухом методе/Влажное травление, инъекция, гальваническое покрытие, химическое покрытие, высокая температура и другие процессы стабильности.