臺灣博碩士論文加值系統

隨著半導體製程尺寸減小至次微米，需改善業界製程方法，以滿足低缺陷、增加晶片密度、以及較大尺寸的晶圓之要求。微影製程中軟烤溫度、軟烤時間、曝光能量、曝光焦距、顯影時間等參數會影響顯影後光阻圖臨界尺寸解析度。
本論文針對覆晶封裝過程的微影製程之曝光技術，使用紫外光為曝光光源，以調整曝光光源之能量大小與曝光焦距。探討改變不同的曝光能量與曝光焦距對於圖案化臨界尺寸以及光阻剖面的影響。並檢測顯影後圖案，量測臨界尺寸與觀察剖面的準確性。以得最佳的曝光能量及曝光焦距之參數，可以有效改善顯影後光阻圖案的解析度，以及提升晶圓在電鍍時的品質與整體良率。
研究結果顯示，使用 1500mJ/cm2 之紫外光為曝光光源，曝光焦距為 40 μm。顯影後，光阻圖案解析度佳，可得最佳的剖面。掃描式電子顯微鏡量測臨界尺寸的大小，符合電鍍時的規格，明顯提升電鍍時的品質與晶圓整體良率。

As semiconductor manufacturing process is reduced to sub-micron size. It needs to improve industry process and fit the requests of low defect, increasing chip density, larger wafer size. The critical dimension resolution of the resist pattern after development was affected by soft bake temperature, soft bake time, exposure energy, exposure focus, and exposure time.
In this thesis, Ultra-violet light was used as exposure light source for lithography exposure of flip chip packaging process. The influence of changing exposure energy and focus on critical dimension and profile of resist pattern after development (PAD) were investigated. The optimal exposure energy and focus parameters would be obtained by Inspection PAD, measuring critical dimension, and observing cross-sectional profile. It can effectively improve the resolution of the resist pattern after development, and enhance the quality of the wafer during electroplating and overall yield.
The results show that PAD resolution is good and has best available profile when ultra-violet light exposure source of is 1500mJ/cm2 and exposure focus of 40 μm. Scanning electron microscope measurements of the critical dimension size meet the specifications of electroplating that significantly improve the quality and overall yield of the wafer during electroplating.

摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 半導體製程簡介 5
2.2 凸塊製程 8
2.3 微影製程 13
2.3.1 微影製程流程 15
2.4 微影製程的材料與關鍵技術 19
2.4.1 光阻劑 19
2.4.2 曝光 22
2.4.3 光罩 24
2.4.4 臨界尺寸 25
2.4.5 曝光焦距 26
第三章 實驗方法與儀器 27
3.1 實驗流程與材料 27
3.1.1 實驗流程 27
3.1.2 實驗材料 28
3.2 實驗步驟 29
3.3 檢視與分析 30
3.4 實驗設備 31
3.4.1 旋轉塗佈機 31
3.4.2 定位曝光機 36
3.4.3 顯影機 40
3.4.4 掃描式電子顯微鏡 42
3.4.5 電子顯微鏡 42
第四章 結果討論 44
4.1 曝光能量與焦距調整圖案化的臨界尺寸 44
4.2 固定曝光能量改變曝光焦距調整光阻的剖面 57
4.3 最佳化的曝光能量與曝光焦距實驗結果 61
第五章 結論 62
參考文獻 63

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