일반적인 리소그래피 공정은 실리콘 표면 세척 건조, 하단 코팅, 회전 코팅 리소그래피, 소프트 구이, 정렬 노출, 후구이, 현상, 하드 구이, 에칭 등의 과정을 거칩니다.
리소그래피는 빛으로 패턴 (프로세스) 을 만드는 것입니다.
실리콘 표면에 접착제를 칠한 다음 마스크판의 패턴을 포토 레지스트로 옮겨 부품 또는 회로 구조를 실리콘 칩에 일시적으로 "복사" 하는 프로세스입니다.
하이 엔드 프로젝션 리소그래피는 스테퍼 프로젝션과 스캔 프로젝션 리소그래피의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 해상도는 보통 수십 나노미터에서 몇 미크론 사이이다. 프리미엄 리소그래피 기계는 세계에서 가장 정밀한 기기로 불리며 전 세계적으로 7000 만 달러의 리소그래피 기계가 있습니다. 하이 엔드 리소그래피 기계는 현대 광학 산업의 꽃이라고 할 수 있으며 제조가 매우 어렵습니다. 전 세계 소수의 회사만이 제조할 수 있습니다. 외국 브랜드는 주로 네덜란드의 아스맥 (독일 카메라), 일본의 니콘 (고급 리소그래피 기계, 인텔에서 니콘을 산 적이 있음), 일본의 캐논이다.
중국 상하이에 위치한 SMEE 는 자주지적재산권을 지닌 투영식 중급형 리소그래피 기계를 개발해 제품 라인을 형성하며 국내외 판매를 초보적으로 실현하였다. 현재, 다른 계열 제품들은 개발 생산 중이다.
생산 라인 및 R&D 용 로우 엔드 리소그래피기는 일반적으로 해상도가 몇 미크론 이상인 근접 및 접촉 리소그래피기입니다. 주로 독일 sus, 미국 MYCRO NXQ4006, 중국 브랜드가 있습니다.
리소그래피 기계는 일반적으로 조작의 단순성에 따라 수동, 반자동 및 완전 자동화의 세 가지 유형으로 나뉩니다.
A 수동: 정렬 조정 방법을 나타냅니다. 즉, 손잡이를 수동으로 조정하여 X 축, Y 축 및 thita 각도를 변경하여 정렬을 완료합니다. 정렬 정확도는 예측할 수 없을 정도로 낮습니다.
B 반자동: 축을 통해 CCD 에 따라 위치를 지정하고 조정할 수 있습니다.
C 자동: 베이스보드에서 다운로드 업로드, 노출 시간 및 주기는 프로그램에 의해 제어됩니다. 자동 리소그래피 기계는 주로 공장의 처리 능력에 대한 수요를 충족시키는데, 엔케우의 NXQ8000 시리즈는 한 시간에 수백 조각의 결정원을 처리할 수 있다.
자외선 소스 편집
노출 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나는 자외선 소스입니다.
일반적인 조명은 다음과 같습니다.
자외선 (UV), g 선: 436nm; I 선: 365nm
깊은 자외선 (DUV), KrF 엑시머 레이저: 248nm, ArF 엑시머 레이저:193nm.
극자외선 (EUV),10 ~15nm
광원 시스템에 대한 요구 사항
A. 적절한 파장을 가지고 있습니다. 파장이 짧을수록 노출될 수 있는 피쳐의 크기가 작아집니다. 파장이 짧을수록 리소그래피의 가장자리가 날카로워지고, 각식할 때 정밀도 제어에 대한 요구가 높아진다. 회절 현상이 더 심해질 수 있기 때문이다. ] 을 참조하십시오
B. 충분한 에너지가 있다. 에너지가 클수록 노출 시간이 짧아집니다.
C. 노출 에너지는 노출 영역에 균등하게 분산되어야합니다. [일반적으로 빛의 균일성이나 균일하지 않은 빛의 평행성의 개념으로 빛의 균일 분포를 측정한다]
일반적으로 사용되는 자외선 소스는 고압 호광등 (고압 수은등) 으로, 날카로운 스펙트럼이 많이 있는데, 필터링 후 G 선 (436 nm) 이나 I 선 (365 nm) 을 사용한다.
엑시머 레이저는 파장이 짧은 깊은 자외선 소스에 사용할 수 있습니다. KrF 엑시머 레이저 (248 nm), ArF 엑시머 레이저 (193 nm), F2 엑시머 레이저 (157 nm) 등이 있습니다.
노출 시스템의 기능에는 부드러운 회절 효과, 균일한 조명, 필터 및 냉광 처리, 강한 조명 및 광 강도 조정 등이 포함됩니다.
정렬 시스템 편집
고정밀 정렬 시스템 제조에는 거의 완벽한 정밀 기계 공정이 필요한데, 이는 국산 리소그래피 기계가 일치시킬 수 있는 기술적 난점 중 하나다. 많은 미국 독일 브랜드의 리소그래피 기계에는 전문적인 특허 기계 공정 설계가 있다. 예를 들어, mycon &；; Q 리소그래피 기계는 전체 공압 베어링 설계 특허 기술을 사용하여 베어링 기계 마찰로 인한 프로세스 오류를 효과적으로 방지합니다.
시스템을 조준하는 또 다른 기술적 문제는 현미경을 조준하는 것이다. 현미경의 시야를 높이기 위해 많은 고급 리소그래피 기계가 LED 조명을 사용합니다.
초점 기능이 있는 두 세트의 정렬 시스템이 있습니다. 주로 1 현미경 본체, 접안 렌즈 및 대물 렌즈에 쌍안 이중 시야 정렬 (일반적으로 리소그래피 기계는 사용자가 함께 사용할 수 있도록 다른 배율의 접안 렌즈와 대물 렌즈를 제공합니다).
CCD 정렬 시스템의 역할은 마스크와 샘플의 정렬 표시를 확대하고 모니터에 이미지를 표시하는 것입니다.
이름에서 알 수 있듯이 가공소재 데스크는 가공소재가 배치되는 플랫폼이며, 리소그래피 공정에서 가장 중요한 가공소재는 마스크판과 라이닝입니다.
작업대는 마스크 샘플 이동대 (XY), 마스크 샘플 상대 이동대 (XY), 회전대, 샘플 조정 매커니즘, 샘플 초점 매커니즘, 칩 캐리어, 마스크 클램프 및 드로잉 마스크로 구성된 리소그래피 기계의 핵심 부품입니다.
이 가운데 샘플 평준화 메커니즘에는 구좌와 반구가 포함된다. 평준화 과정에서 먼저 구좌와 반구에 가압 공기를 넣은 다음 초점 휠을 통해 구좌, 반구, 샘플을 위로 이동하여 샘플을 마스크에 가깝게 평평하게 한 다음 두 개의 3 방향 솔레노이드 밸브를 진공으로 전환하고, 구좌와 반구를 잠그고, 평평한 상태를 유지합니다.
샘플 초점 메커니즘은 초점 핸드 휠, 레버 메커니즘 및 상승 직선 레일 등으로 구성됩니다. 평평한 상승 과정에서 초기 초점은 초점이 맞춰져 있으며, 평평이 완료되면 샘플과 마스크 사이에 간격이 생기므로 초점을 미세 조정해야 합니다. 한편, 평준화 후 일정한 정렬 간격을 나누어 초점을 미세 조정해야 한다.
마스크대는 주로 제비 꼬리 레일, 위치 블록 및 잠금 핸드 휠로 구성된 빠른 하역에 사용됩니다.
서로 다른 샘플과 마스크 크기에 따라 웨이퍼 및 마스크 브래킷을 설계합니다.
5 성과 지수 편집
리소그래피 기계의 주요 성능 지표로는 라이닝을 지원하는 크기 범위, 해상도, 정렬 정밀도, 노출 방법, 광원 파장, 광도 균일성, 생산성 등이 있습니다.
해상도는 리소그래피가 얻을 수 있는 가장 가는 선 정밀도에 대한 설명입니다.
리소그래피의 해상도는 광원 회절에 의해 제한되므로 광원, 리소그래피 시스템, 리소그래피 및 프로세스에 의해 제한됩니다.
정렬 정밀도는 다중 레이어 노출 중 레이어 패턴의 위치 정확도입니다.
노출은 접촉 근접, 투영 및 직접 쓰기로 구분됩니다.
노출 광원의 파장은 자외선, 짙은 자외선, 극자외선, 광원은 수은등, 준분자 레이저 등이다.
6 노출 편집
A. 접촉 인쇄: 마스크 템플릿은 포토 레지스트 레이어와 직접 접촉합니다. 노출 그래픽의 해상도는 마스크 패널 그래픽의 해상도와 비슷하며 장치는 간단합니다. 힘 적용 방법에 따라 접촉 유형은 소프트 접촉, 하드 접촉 및 진공 접촉으로 나눌 수 있습니다.
1. 소프트 접촉은 베이스가 트레이에 흡착되어 (스핀 코팅기의 베이스 배치와 유사) 베이스로 덮여 있습니다.
2. 단단한 접촉은 기판이 기압 (질소) 에 의해 위로 밀려 마스크와 접촉하게 하는 것이다.
3. 진공접촉은 마스크와 기판 사이에 공기를 뽑아서 잘 맞도록 하는 것이다 (이불에 진공을 뽑는 방법을 생각해 보세요)
부드럽다