半导体匀胶系统的研究和优化设计

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1、摘要本文研究了目前半导体光刻工艺技术中匀胶工步的几个技术问题：匀胶腔体在芯片的高速旋转产生气流的串动挤压胶膜，影响芯片胶膜厚度的均匀性；芯片吸附在吸盘上一般采用的是真空吸附，吸盘的大小以及真空强度两者对芯片吸附后产生的形变有一定的影响；背面溅胶的问题，降低背面磨片量；匀胶速率调整；并且在后面提出了对匀胶机的电机部分的改进。光刻工艺在整个半导体工业工艺过程中的工序繁杂性，使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、成品率和成本有着重要影响。所以，对光刻工艺的稳定性进行研究对保证产品质量有着重要的意义。而匀胶系统

2、作为光刻工艺的第一大步，直接影响着后续工步和最终图形的质量。图形的清晰度、线条过渡区大小、胶的粘度及胶的均匀性能都与离心转速和时间有密切的关系。选择一个最佳转速和合适的时间是操作者最关心的问题。本文通过实验主要研究了：匀胶设备的一些局限性对胶膜厚度以及均匀性的影响；匀胶速度和时间对胶膜厚度以及均匀性的影响；前烘温度和时间对图形显影效果的影响；通过一系列的实验，得出优化的光刻工艺匀胶系统一些参数。在论文的过程中，借助AutoCAD软件，对新GCA匀胶机腔体部分进行了改造，便于腔体气流的排走和后面为匀胶机加入背面清洗系统的改

3、造，改善了因匀胶室小且排风不畅产生的气流串动挤压胶膜，避免胶膜上留下干涉花纹和匀胶腔体内的残余胶飞溅到芯片上，保证了胶膜厚度的均匀性和胶膜的质量；对GCA匀胶机真空保持部分的改造，改进后真空轴套可随时拆卸下来清理，大大减轻了真空部分进胶后的清理维护工作量和节省时间；背面清洗系统的加入改善了芯片进入光刻机后的平整度；背面清洗增加后的维护是对背面清洗效果得以体现的重要环节，设备人员结合工艺人员对背面清洗的维护制定了专门的计划，每天对背面清洗进行检查调整，使背面清洗效果得以保证。并且在后面通过对电机部分的转速监控数据，分析了无

4、刷直流电机应用于匀胶机上的优越性。关键词：光刻工艺，光刻胶，匀胶机，胶膜厚度，胶膜均匀性IABSTRACTThispaperstudiesseveraltechnicalproblemsintheuniformopticalresiststepofthecurrentsemiconductorlithographytechnology:uniformingopticalresistcavityproducesairmotionwithhigh-speedrotationofwaferandsqueezesopticalr

5、esistfilm,affectingthethicknessuniformityofopticalresistfilm;Thewaythewaferadsorbsonthesuckerisgenerallyvacuumadsorption.suckerandvacuumadsorptionstrengthbothcandevotetothedeformationofthewaferafteradsorption;theproblemofsplashingopticalresistonthebackofwafer,red

6、ucethevolumeofwearingthewaferbackside;adjusttherateofuniformingopticalresistandbringforwardtheimprovementofmotorpartsoftheuniformingopticakresistequipment.ComplexmanufacturingprocessesofLithographyprocessthroughoutthesemiconductorindustrymakesitthatreliabilityand

7、stabilityoflithographytechnologyandtheprocesshasanimportantinfluenceonproductquality,finishedproductrateandcost.Therefore,thestabilityofthePhotolithographyprocessissignificantforresearchtoensureproductquality.AnduniformingopticalresistsystemasastepofthePhotolitho

8、graphyprocess,hasadirectimpactonthesubsequentsequencesandfinalgraphicquality.Thegraphclarity,thesizeoflinetransitionregion,theviscosityanduniformofopticalresis