Fab 入门系列 · 简化图解用于理解原理,具体制造路线与系统能力请结合文中官方资料。

材料与图形,在不同操作中形成

沉积让表面增加所需材料;涂胶覆盖光敏层;曝光把图形信息写入胶层;显影形成相应开口;刻蚀再把图形转移到待加工材料。剩余胶层在完成作用后被去除,表面继续进入后续处理。

下图采用正性光刻胶和一次减法图形转移。它便于理解各操作的分工,实际制造还可能采用其他胶体系、掩膜结构和图形化路线。

看一遍图形转移的过程

01 沉积02 涂胶03 曝光04 显影05 刻蚀06 去胶正性胶 · 一次减法图形转移 · 剖面不按比例
每 2.5 秒切换一个阶段,自动循环。图示省略部分烘烤、硬掩膜与清洗细节;层厚和结构不按比例。
图中阶段发生的变化
01 薄膜沉积增加一层待图形化材料
02 涂胶在薄膜上形成光敏层;配合适用的烘烤处理
03 曝光在胶层中产生图形对应的变化
04 显影正性胶示例中,形成可用于图形转移的开口
05 刻蚀选择性去除开口处的目标材料
06 去胶去除胶层,保留已经转移的薄膜图形

ASML 的工步介绍解释了光刻胶、曝光、显影和刻蚀之间的关系;TEL 的涂胶显影介绍说明这些操作可以通过相连的设备协同完成。

镀膜,是一个更宽泛的材料问题

日常所说的“镀膜”,在芯片制造中可以对应不同沉积技术。薄膜可能承担导电、绝缘、保护或其他功能;材料与目标结构不同,采用的方法也不同。

Lam 的沉积入门文章介绍 PVD、CVD 和 ALD 等方法。读者先需要理解的是:沉积方法决定材料怎样到达和形成在表面,后续操作则继续改变其图形或状态。

刻蚀,关注形状与材料选择

刻蚀需要控制去除哪些材料、去除到哪里,以及形成什么轮廓。均匀性、方向性和对不同材料的选择性,都可能影响最终结构。Lam 的刻蚀入门文章介绍了湿法和干法等技术方向。

某一步出现的形貌差异,需要结合相应原图、量测与过程条件理解。后续是否影响器件表现,还需要进一步证据。

一次循环,继续进入更大的制造路线

这次图形转移完成后,晶圆可能进入清洗、量测、另一轮材料处理或下一层结构加工。不同路线中的组合方式和顺序会变化。

工步分工沉积形成材料,光刻定义图形,刻蚀完成相应图形转移。
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