EBR(Edge Bead Removal,边缘去胶) 是半导体制造工艺中用于去除 晶圆边缘光刻胶(Photoresist, PR) 的关键技术。它的主要目的是消除晶圆边缘由于旋涂(Spin-Coating)光刻胶时形成的 Edge Bead(边缘堆积),以防止后续工艺(如光刻、刻蚀、沉积)受到污染或影响。
1. 为什么需要 EBR?
在光刻工艺中,光刻胶是通过旋涂(Spin-Coating)均匀覆盖在晶圆表面的。然而,由于离心力的作用,晶圆边缘往往会出现光刻胶的 边缘堆积(Edge Bead),如果不去除,可能会导致以下问题:
• 影响曝光和显影:边缘堆积的光刻胶可能会导致光刻图案畸变,影响精度。
• 影响刻蚀和沉积:如果边缘的光刻胶未被去除,在刻蚀时可能导致不均匀刻蚀,或者在沉积过程中形成颗粒污染。
• 影响晶圆搬运:晶圆边缘的光刻胶可能会在搬运过程中剥落,造成颗粒污染。
• 影响后续封装(Packaging):未去除的光刻胶可能会影响后续封装工艺的粘附性和可靠性。
因此,在光刻完成后,通常会进行 EBR 处理,去除晶圆边缘的光刻胶,以保证后续工艺的稳定性。
2. EBR 的工作原理
EBR 通过 化学溶剂喷洒或等离子去除 的方式,去除晶圆边缘的光刻胶,具体方法如下:
(1) 溶剂喷洒(Solvent-Based EBR)
• 采用 专用 EBR 设备,使用 溶剂喷嘴(Nozzle),沿着晶圆边缘 选择性喷洒溶剂(如丙酮、NMP 等),溶解并去除光刻胶。
• 这种方法适用于正性光刻胶和负性光刻胶,且不会影响晶圆中央的光刻图案。
优点:
✅ 工艺成熟,易于控制。
✅ 适用于大多数光刻胶材料。
✅ 去胶后不会影响光刻精度。
缺点:
❌ 可能产生溶剂污染,需要额外的清洗步骤。
❌ 可能存在溶剂挥发和环境影响。
(2) 干法去胶(Dry EBR / Plasma EBR)
• 使用等离子(Plasma)或氧化处理(O₂ Ashing)去除晶圆边缘的光刻胶。
• 通过等离子体轰击,使光刻胶分解并去除。
优点:
✅ 无化学溶剂污染,环保。
✅ 适用于高精度工艺(如 EUV 光刻)。
缺点:
❌ 设备成本较高。
❌ 处理时间较长。
3. EBR 的应用场景
EBR 主要应用于以下半导体制造步骤:
• 光刻前处理(Lithography):去除 Edge Bead,防止曝光和显影缺陷。
• 刻蚀(Etching)前处理:防止晶圆边缘残胶影响刻蚀均匀性。
• 薄膜沉积(CVD、PVD)前处理:防止光刻胶在沉积过程中剥落,造成颗粒污染。
• 封装工艺(Packaging):确保晶圆边缘干净,提高封装可靠性。