大家有没有想过,不管是台积电还是三星的晶圆厂,为何内部无尘室大都使用黄光?而不是白光或其他颜色的光?原来这跟半导体制程的关键步骤有关。
无尘室(Cleanroom)排除掉空间范围内空气中的微尘粒子等污染物,获得一个相当洁淨的环境,常用于高精度制造的产业,包括半导体制造、生物技术、精密机械、医疗等,其中以半导体业对室内温湿度、洁淨度要求最为严格、必须控制在某个需求范围内,才不会对制程产生影响。
半导体无尘室之所以使用黄光,主要跟微影制程(photolithography)有关,他是半导体制造中的关键步骤之一,利用光线穿透印有电路图的光罩及光阻,在硅晶片上投印出电路图。
在这个过程中,会将有二氧化硅绝缘层的硅晶圆涂上光阻,并于上方套上光罩(特定位置中有洞),透过紫外光照射,被光照过的光阻会变得容易溶解,将特定位置的光阻以显影液溶解掉,再进行蚀刻,就只蚀刻到特定位置的二氧化硅,其他地方则被光阻保护。等蚀刻完毕,清除掉剩馀的光阻,就完成微影制程。
由于微影制程所使用的光阻剂,是由树脂、溶剂和添加剂组成,大部分的光敏感范围皆在 450nm 以下,即对频率高于黄光的蓝光、紫外线敏感,只要光线波长在 500nm 以上,就不会引起不必要的反应或变化,而黄光波长介于 560 nm 至 590 nm 之间,光阻剂对这个波长较不敏感,比较不会造成提早曝光及误曝的情况。