光刻与刻蚀工艺
光刻与刻蚀工艺

思考题:为什么光刻胶越薄,分辨率越高?
Jincheng Zhang
光刻工艺 Photolithography Process
光刻基本步骤
• 涂胶 Photoresist coating • 对准和曝光 Alignment and exposure • 显影 Development
Jincheng Zhang
Comparison of Photoresists
Jincheng Zhang
正胶 Positive Photoresist
曝光部分可以溶解在显影液中 正影(光刻胶图形与掩膜图形相同) 更高分辨率(无膨胀现象) 在IC制造应用更为普遍
Jincheng Zhang
Jincheng Zhang
预烘和底胶蒸气涂覆
Jincheng Zhang
光刻3-涂胶 (Spin Coating)
硅圆片放置在真空卡盘上 高速旋转 液态光刻胶滴在圆片中心 光刻胶以离心力向外扩展 均匀涂覆在圆片表面 设备--光刻胶旋涂机
Jincheng Zhang
光刻胶厚度与旋转速率和粘性的关系
问题
为什么不能用光学显微镜检查0.25um尺寸的图形? 因为特征尺寸 (0.25 µm = 250nm) 小于可见光的波长, 可见光波长为390nm (紫光) to 750nm (红光)
Jincheng Zhang
图形检测
未对准问题:重叠和错位 - Run-out, Run-in, 掩膜旋转,晶圆旋转,X方向错位,
Jincheng Zhang
光刻工序
Jincheng Zhang
1、清洗硅片 Wafer Clean
Jincheng Zhang
2、预烘和底膜涂覆 Pre-bake and Primer Vapor
光刻与刻蚀工艺

1、涂胶
第十六页,共118页。
1、涂胶
❖涂胶目的 ❖在硅片表面形成厚度均匀、附着性强、并
且没有(méi yǒu)缺陷的光刻胶薄膜。 ❖怎样才能让光刻胶粘的牢一些?
第十七页,共118页。
可以(kěyǐ)开始涂胶了……
❖ 怎么涂? ❖旋转涂胶法:把胶滴在硅片,然后使硅片
高速旋转,液态胶在旋转中因离心力作用 (zuòyòng)由轴心沿径向(移动)飞溅出去, 但粘附在硅表面的胶受粘附力的作用 (zuòyòng)而留下。在旋转过程中胶所含的 溶剂不断挥发,故可得到一层均匀的胶膜 ❖ 怎样才算涂的好?
❖一个英制等级100的洁净室相当于公制等级
第八页,共118页。
洁净室(4)
❖ 对一般的IC制造区 域,需要等级100的洁 净室,约比一般室内 空气低4个数量级。
❖ 在图形(túxíng)曝 光的工作区域,则需 要等级10或1的洁净室。
第九页,共118页。
lithography
❖Introduction ❖光刻 ❖洁净室 ❖工艺流程(ɡōnɡ yì liú chénɡ) ❖光刻机 ❖光刻胶 ❖掩膜版
第十四页,共118页。
resist substrate
maБайду номын сангаасk
negative tone
光刻工艺(gōngyì)过程
❖ 涂胶 coating ❖ 前烘 prebaking ❖ 曝光(bào guāng) exposure ❖ 显影 development ❖ 坚膜 postbake ❖ 刻蚀 etch ❖ 去胶 strip ❖ 检验 inspection
第二十八页,共118页。
❖显4、影之显后影的(x检iǎ查n yǐng)(Development)
半导体八大工艺顺序

半导体八大工艺顺序半导体八大工艺顺序,是指半导体制造过程中的八个主要工艺步骤。
这些工艺步骤包括晶圆清洗、光刻、沉积、刻蚀、扩散、离子注入、退火和包封。
下面将逐一介绍这些工艺步骤的顺序及其作用。
1. 晶圆清洗晶圆清洗是半导体制造过程中的第一步。
在这一步骤中,晶圆将被放入化学溶液中进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
这样可以确保后续工艺步骤的顺利进行,同时也可以提高器件的质量和性能。
2. 光刻光刻是半导体制造中的关键工艺步骤之一。
在这一步骤中,将使用光刻胶覆盖在晶圆表面上,并通过光刻机将图形投射到光刻胶上。
然后,利用化学溶液将未曝光的光刻胶去除,从而形成所需的图形。
3. 沉积沉积是指在晶圆表面上沉积一层薄膜的工艺步骤。
这一层薄膜可以用于改变晶圆表面的性质,增加其导电性或绝缘性。
常用的沉积方法包括化学气相沉积和物理气相沉积。
4. 刻蚀刻蚀是将多余的材料从晶圆表面去除的工艺步骤。
在这一步骤中,利用化学溶液或等离子刻蚀机将不需要的材料去除,从而形成所需的图形和结构。
5. 扩散扩散是将杂质或掺杂物diffused 到晶圆中的工艺步骤。
这一步骤可以改变晶圆的电学性质,并形成PN 结等器件结构。
常用的扩散方法包括固体扩散和液相扩散。
6. 离子注入离子注入是将离子注入到晶圆中的工艺步骤。
这可以改变晶圆的导电性和掺杂浓度,从而形成电子器件的结构。
离子注入通常在扩散之前进行。
7. 退火退火是将晶圆加热至一定温度并保持一段时间的工艺步骤。
这可以帮助晶圆中的杂质扩散和掺杂物活化,从而提高器件的性能和稳定性。
8. 包封包封是将晶圆封装在外部保护材料中的工艺步骤。
这可以保护晶圆不受外部环境的影响,同时也可以方便晶圆的安装和使用。
半导体制造过程中的八大工艺顺序是一个复杂而精密的过程。
每个工艺步骤都起着至关重要的作用,只有严格按照顺序进行,才能生产出高质量的半导体器件。
希望通过本文的介绍,读者对半导体制造过程有了更深入的了解。
光刻和蚀刻技术

光刻和蚀刻技术? 光刻和蚀刻技术,用光胶、掩膜、和紫外光进行微制造,由薄膜沉积,光刻和蚀刻三个工序组成。
? 光刻前首先要在基片表面覆盖一层薄膜,薄膜的厚度为数埃到几十微米,称为薄膜沉积。
然后在薄膜表面用甩胶机均匀地覆盖上一层光胶,将掩膜上微流控芯片设计图案通过曝光成像的原理转移到光胶层的工艺过程称为光刻。
? 光刻的质量则取决于光抗蚀剂(有正负之分)和光刻掩膜版的质量。
掩膜的基本功能是基片受到光束照射(如紫外光)时,在图形区和非图形区产生不同的光吸收和透过能力。
? 蚀刻是在光刻过的基片上可通过湿刻(wet etching)和干刻(dry etching)等方法将阻挡层上的平面二维图形加工成具有一定深度的立体结构。
选用适当的蚀刻剂,使它对光胶、薄膜和基片材料的腐蚀速度不同,可以在薄膜或基片上产生所需的微结构。
? 复杂的微结构可通过多次重复薄膜沉积-光刻-蚀刻这三个工序来完成。
? 微流控基片通过预处理,涂胶,前烘,曝光,显影及坚膜,去胶等步骤后,材料上呈现所需要的图形,即通道网络。
盖板与微流控芯片基片的封接? 基片和盖板封接后形成封闭的小池,可用来储存试剂或安装电极。
试剂必须要通过芯片上的小孔才能进入通道网络,所以通过微加工技术所制得的具有不同结构和功能单元的微流控芯片基片,在与盖板封接之前必须在微通道末端打一小孔,组装成微流控成品才能使用。
小孔可钻在基片上,也可钻在盖板上。
? 玻璃芯片的打孔方法包括金刚石打孔法,超声波打孔法,和激光打孔法。
打孔后一定要将芯片制作和打孔过程中所残留的小颗粒、有机物和金属物等清除干净,包括化学清洗,提高芯片表面平整度,以保证封接过程顺利进行对玻璃和石英材质刻蚀的微结构一般使用热键合方法,将加工好的基片和相同材质的盖片洗净烘干对齐紧贴后平放在高温炉中,在基片和盖片上下方各放一块抛光过的石墨板,在上面的石墨板上再压一块重0.5kg的不锈钢块,在高温炉中加热键合。
? 在玻璃、石英与硅片的封接中已广泛采用阳极键合的方法。
5光刻与刻蚀工艺

高抗蚀性 好黏附性
思考题:为什么光刻胶越薄,分辨率越高?
Jincheng Zhang
光刻工艺 Photolithography Process
光刻基本步骤
• 涂胶 Photoresist coating • 对准和曝光 Alignment and exposure • 显影 Development
4、前烘 Soft Bake
Jincheng Zhang
5、对准 Alignment
Jincheng Zhang
6、曝光Exposure
Jincheng Zhang
7、后烘 Post Exposure Bake
Jincheng Zhang
8、显影 Development
Jincheng Zhang
集成电路工艺基础
5、光刻与刻蚀工艺(曝光、刻蚀)
微电子学院 戴显英 2017年9月
掌握
光刻胶的组成 +PR 和 –PR的区别 描述光刻工艺的步骤 四种对准和曝光系统 Explain relationships of resolution and depth of focus to wavelength and numerical aperture.
100到130坚膜温度通常高于前烘温度jinchengzhang坚膜的控制坚膜不足光刻胶不能充分聚合造成较高的光刻胶刻蚀速率黏附性变差光刻胶流动造成分辨率变差jinchengzhang光刻胶流动过坚膜会引起太多的光刻胶流动影响光刻的分辨率正常坚膜jinchengzhang问题每种光刻胶都有不同的敏感性和粘性都需要不同的旋转速率斜坡速率旋转时间烘干时间和温度曝光强度和时间显影液和显影条件因此图形转移将失败
光刻与刻蚀工艺流程

光刻与刻蚀工艺流程光刻和刻蚀是微电子加工过程中常用的两个工艺步骤。
光刻用于创建芯片上的图案,而刻蚀则用于移除不需要的材料。
以下是光刻和刻蚀的工艺流程。
光刻工艺流程:1.沉积光刻胶:首先,在硅片上沉积一层光刻胶。
这是一个具有高度选择性和可重复性的光敏聚合物材料,能够在曝光过程中改变化学性质。
2.乾燥和前处理:将光刻胶乾燥,然后对其进行前处理,例如去除表面的污垢和残留物。
3.涂布光刻胶:用涂胶机将光刻胶均匀地涂布在硅片的表面。
4.烘烤:将涂覆有光刻胶的硅片进行烘烤,以去除溶剂并使光刻胶层变得坚硬和耐久。
5.对位:将掩模对位仪对准硅片上的光刻胶层,确保光刻胶上的图案与所需的芯片图案完全一致。
6.曝光:通过紫外线照射机将光传递到光刻胶上,使其形成与掩模图案相同的图案。
7.显影:使用显影液处理光刻胶,显影液会将未曝光的部分光刻胶溶解掉,只留下曝光过的部分。
刻蚀工艺流程:1.腐蚀栅极:首先,通过化学腐蚀将栅极区域的金属材料去除,只保留未覆盖的部分,以便后续步骤。
2.沉积绝缘层:然后,在晶圆上沉积一层绝缘层材料,用以隔离电路的不同层次。
3.涂胶和曝光:使用同样的光刻胶工艺,在绝缘层表面涂覆光刻胶,并将掩模对位仪对准绝缘层上的光刻胶层。
4.显影:通过显影液处理光刻胶,保留所需的图案,暴露绝缘层。
5.刻蚀绝缘层:使用化学腐蚀或物理刻蚀技术,将未被光刻胶保护的绝缘层材料去除,使其与下方的层次保持相同的图案。
6.清洗和检验:最后,对晶圆进行清洗,以去除残留的光刻胶和刻蚀剂。
然后,对刻蚀图案进行检验,确保其质量和精确度。
这就是光刻和刻蚀的工艺流程。
通过这些步骤,可以在微电子芯片上创建复杂的电路和结构,以实现功能丰富的科技产品。
半导体八大工艺顺序

半导体八大工艺顺序半导体八大工艺顺序是指半导体器件制造过程中的八个主要工艺步骤。
这些工艺步骤的顺序严格按照一定的流程进行,确保半导体器件的质量和性能。
下面将逐一介绍这八大工艺顺序。
第一步是晶圆清洁工艺。
在半导体器件制造过程中,晶圆是最基本的材料。
晶圆清洁工艺旨在去除晶圆表面的杂质和污染物,确保后续工艺步骤的顺利进行。
第二步是光刻工艺。
光刻工艺是将图形模式转移到晶圆表面的关键步骤。
通过光刻工艺,可以在晶圆表面形成所需的图形结构,为后续工艺步骤提供准确的参考。
第三步是沉积工艺。
沉积工艺是将材料沉积到晶圆表面的过程,包括化学气相沉积、物理气相沉积和溅射等技术。
通过沉积工艺,可以在晶圆表面形成所需的材料结构。
第四步是刻蚀工艺。
刻蚀工艺是将多余的材料从晶圆表面去除的过程,以形成所需的图形结构。
刻蚀工艺通常使用化学刻蚀或物理刻蚀的方式进行。
第五步是离子注入工艺。
离子注入工艺是向晶圆表面注入掺杂物质的过程,以改变晶体的电学性质。
通过离子注入工艺,可以实现半导体器件的掺杂和调控。
第六步是热处理工艺。
热处理工艺是将晶圆置于高温环境中进行退火、烘烤或氧化等处理的过程。
通过热处理工艺,可以改善晶体的结晶质量和电学性能。
第七步是清洗工艺。
清洗工艺是在制造过程中对晶圆进行清洗和去除残留污染物的过程,以确保半导体器件的质量和可靠性。
第八步是封装测试工艺。
封装测试工艺是将完成的半导体器件封装成最终产品,并进行性能测试和质量检验的过程。
通过封装测试工艺,可以确保半导体器件符合规格要求,并具有稳定可靠的性能。
总的来说,半导体八大工艺顺序是半导体器件制造过程中的关键步骤,每个工艺步骤都至关重要,任何一环节的不慎都可能影响整个制造过程的质量和性能。
通过严格按照八大工艺顺序进行制造,可以确保半导体器件具有优良的性能和可靠性,从而满足现代电子产品对半导体器件的高要求。
光刻与刻蚀工艺流程

光刻与刻蚀工艺流程光刻和刻蚀是半导体工艺中重要的步骤,用于制备芯片中的电路。
光刻是一种通过使用光敏剂和光刻胶来转移图案到硅片上的技术。
刻蚀则是指使用化学物质或物理能量来去除或改变表面的材料。
光刻工艺流程分为四个主要步骤:准备硅片、涂敷光刻胶、曝光和开发。
首先,准备硅片。
这包括清洗硅片表面以去除杂质和污染物,然后通过浸泡于化学溶液中或使用化学气相沉积等方法在硅片上形成一层光刻胶的基础层。
第二步是涂敷光刻胶。
将光刻胶倒入旋转涂胶机的旋转碟中,然后将硅片放置在碟上。
通过旋转碟和光刻胶的黏度控制,使光刻胶均匀地铺在硅片上。
光刻胶的厚度取决于所需的图案尺寸和深度。
第三步是曝光。
在光刻机中,将掩膜对准硅片,然后使用紫外线照射光刻胶。
掩膜是一个透明的玻璃或石英板,上面有所需的电路图案。
曝光过程中,光刻胶中的光敏剂会发生化学反应,使得光刻胶在被曝光的区域变得溶解性,而未被曝光的区域仍保持完整。
最后一步是开发。
在开发过程中,使用盐酸、溶液或者有机溶剂等化学溶液将未曝光的光刻胶从硅片上溶解掉。
溶解后就会出现光刻胶的图案,这相当于将掩膜中的图案转移到硅片上。
在完成开发后,再对硅片进行清洗和干燥的处理。
刻蚀工艺流程通常根据需要的深度和形状来选择不同的刻蚀技术。
常见的刻蚀技术有湿刻蚀和干刻蚀。
湿刻蚀是将硅片浸泡在一个含有化学溶液的反应槽中,溶液会去除不需要的材料。
刻蚀速度取决于化学溶液中的浓度和温度以及刻蚀时间。
湿刻蚀通常用于较浅的刻蚀深度和简单的结构。
干刻蚀是使用物理能量如等离子体来去除材料。
等离子体刻蚀分为反应离子束刻蚀(RIE)和电感耦合等离子体刻蚀(ICP)。
在等离子体刻蚀中,通过加热到高温的氩气等离子体释放离子,离子会以高速束流撞击竖立在硅片表面的物质,去除不需要的材料。
干刻蚀通常用于深刻蚀和复杂的纳米级结构。
在刻蚀过程中,为了保护不需要刻蚀的区域,通常会将硅片用光刻胶进行覆盖。
在刻蚀结束后,光刻胶可以去除,暴露出所需要的图案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
光刻胶 SiO2
Si (5)腐蚀
6、去胶
SiO2
Si (6)去胶
6、去胶
经过刻蚀或离子注入后,将光刻胶从表面除去
去胶方法
湿法去胶
• 有机溶液去胶
–不腐蚀金属,去除Al上的光刻胶需用有机溶剂
• 无机溶液去胶
干法去胶
• 等离子体将光刻胶剥除 • 刻蚀效果好,但有反应残留物玷污问题,故与湿法腐蚀搭配使 用
lithography
Introduction
光刻
洁净室
工艺流程
光刻机
• 分辨率-曝光光源 • 套准
光刻胶
光刻机
光刻机的性能可由下面三个参数来判别
分辨率
光刻机
光刻机的性能可由下面三个参数来判别
套准精度
产率 • 对一给定的掩膜版,每小时能曝光完成的晶 片数量
Resist coat (wafer track)
resist
substrate
Expose (illumination tool) positive tone Develop (wafer track) etch (ion implantation) resist strip
mask
negative tone
光刻工艺过程
涂胶 coating
前烘 prebaking
曝光 exposure
显影 development 坚膜 postbake 刻蚀 etch 去胶 strip 检验 inspection
1、涂胶
SiO2
(1)氧化、清洗
光刻胶 SiO2
Si (2)涂胶、前烘
曝光光源
光刻机发展为两大类型,即光学光刻机和非光 光刻机的种类 学光刻机,如图所示。 光学光刻机采用紫
外线作为光源,而 非光学光刻机的 光源则来自电磁 光谱的其他成分。
光学
接触式 接近式
非光学 X 射线
电子束
投影式 步进式
曝光光源
普通光源
光的波长范围大,图形边缘衍射现象严重,满 足不了特征尺寸的要求。
光刻三要素:光刻胶、掩膜版和光刻机
光刻胶又叫光致抗蚀剂,它是由光敏化合物、 基体树脂和有机溶剂等混合而成的胶状液体 光刻胶受到特定波长光线的作用后,导致其化 学结构发生变化,使光刻胶在某种特定溶液中 的溶解特性改变
光刻过程的主要步骤:
曝光、显影、刻蚀
Process flow optical litho
条件:
温度 :90 to 120 ℃
时间:60s to 120s
2、前烘(softbake)--再次改善光刻胶粘附性
前烘不足
光刻胶与硅片黏附性变差 因光刻胶中溶剂含量过高致使曝光的精确度下降
前烘过量
延长时间,产量降低 过高的温度使光刻胶层的粘附性会因光刻胶变脆而降 低 过高的温度会使光刻胶中的感光剂发生反应,使光刻 胶在曝光时的敏感度变差
在光刻过程中,光刻胶受到光辐射之后发生光 化学反应,其内部分子结构发生变化,在显影 液中光刻胶感光部分与未感光部分的溶解速度 相差非常大。 利用光刻胶的这种特性,就可以在硅片的表面 涂上光刻胶薄层,通过掩膜版对光刻胶辐照, 从而使某些区域的光刻胶感光之后,再经过显 影就可以在光刻胶上留下掩膜版的图形。
光刻胶的主要成分
ULSI的芯片尺寸为1~2cm2 提高经济效益和硅片利用率
洁净室(1)
洁净室(2)
洁净室的等级定义方式:
(1)英制系统:
• 每立方英尺中直径大于或等于0.5um的尘埃粒子总数 不准超过设计等级数值。
(2)公制系统
• 每立方米中直径大于或等于0.5um的尘埃粒子总数不 准超过设计等级数值(以指数计算,底数为10)。
洁净室(4)
对一般的IC制造 区域,需要等级100 的洁净室,约比一般 室内空气低4个数量 级。 在图形曝光的工 作区域,则需要等级 10或1的洁净室。
lithography
Introduction
光刻
洁净室
工艺流程 光刻机 光刻胶 掩膜版
光刻原理(1)
掩膜版图形转移到光刻胶
产品的产量 曝光时间 确保光刻胶各项属性均为优异的前提下,提高 光刻胶的灵敏度
ULSI对光刻有哪些基本要求?
低缺陷
缺陷关系成品率
精密的套刻对准
集成电路芯片的制作需要经过多次光刻,在各次曝光 图形之间要相互套准。
ULSI的图形线宽在1um以下,通常采用自对准技术。
大尺寸硅片上的加工
lithography
Introduction
光刻
洁净室
工艺流程
光刻机
光刻胶 掩膜版
光刻胶的基本属性
主要有两种光刻胶:
正胶:曝光后显影时曝光部分被溶解,而没有 曝光的部分留下来 ——邻叠氮醌类 负胶:曝光后显影时没有曝光部分被溶解,而 曝光的部分留下来——聚乙烯醇肉桂酸酯和聚 乙烯氧乙基肉桂酸酯
(a)晶片整片扫描
(b)1:1步进重复
光学曝光方法
lithography
Introduction
光刻
洁净室
工艺流程
光刻机
• 分辨率-曝光光源 • 套准
光刻胶
套准精度
对准
把所需图形在晶园表面上定位或对准。 如果说光刻胶是光刻工艺的“材料”核心, 那么对准和曝光则是该工艺的“设备”核心。 图形的准确对准是保证器件和电路正常工作 的决定性因素之一。
光学曝光方法
光学曝光方法
遮蔽式曝光
接触式曝光
• 提供约1um的分辨率
• 对掩膜版造成损伤
接近式曝光
• 可以减小掩膜版损伤 • 间隙会在掩膜版图案边缘造成光学衍射 • 分辨率降低至2um~5um
光学曝光方法
光学曝光方法
投影式曝光
利用投影的方法,将掩膜版上图案投影至相距好几厘 米的晶片上。
基本光刻技术
*实际工艺中正胶用的比较多,why?
a.分辨率高
b.抗干法腐蚀的能力较强 c.抗热处理的能力强 d.可用水溶液显影,溶涨现象小 e.可涂得较厚(2-3um)不影响分辨率,有较好台 阶覆盖性 f.适合1:1及缩小的投影光刻 负胶也有一些优点,如: 粘附性好,抗湿法腐蚀 能力强等
这些图案可用来定义集成电路中各种不同区域, 如离子注入、接触窗(contact window)与压 焊(bonding-pad)区。
图形曝光与刻蚀
刻蚀
由图形曝光所形成的抗蚀剂图案,并不是电路 器件的最终部分,而只是电路图形的印模。为 了产生电路图形,这些抗蚀剂图案必须再次转 移至下层的器件层上。
lithography
Introduction 光刻
洁净室
工艺流程
光刻机
光刻胶
掩膜版
图形曝光与刻蚀
图形曝光(lithography,又译光刻术)
利用掩膜版(mask)上的几何图形,通过光化 学反应,将图案转移到覆盖在半导体晶片上的感 光薄膜层上(称为光致抗蚀剂、光刻胶或光阻, resist,简称抗蚀剂)的一种工艺步骤
–(0.35um,0.25um,0.18 CMOS技术)
• 氟化氩 ArF
(193nm)
– (0.2um以下工艺)
曝光光源
超细线条光刻技术
甚远紫外线(EUV) (13.4nm)
电子束光刻 (波粒二相性,更多显示粒子性)
以上两种曝光光源比较有前景,可以对亚 100nm,亚50nm的特征尺寸进行光刻 X射线 离子束光刻
3、曝光(Exposure)
紫外光 掩模版 光刻胶 SiO2
Si (3)曝光
3、曝光(Exposure)
曝光
光通过掩模版照射,使照射到的光刻胶起光化学反应 感光与未感光的光刻胶对碱性溶液的溶解度不同 掩模版上的图案,完整地传递(Transfer)到晶片表面的 光阻上
目的:
确定图案的精确形状和尺寸 完成顺序两次光刻图案的准确套制
晶圆生产用的曝光光源
曝光光源
晶圆生产用的曝光光源
最广泛使用的曝光光源是高压汞灯 产生的光为紫外光(UV) 三条发射线
• I线(365nm)
• H线(405nm)
• G线(436nm)
–(0.35um工艺)
曝光光源
晶圆生产用的曝光光源
产生的光为深紫外光(DUV) • 氟化氪 KrF (248nm)
光刻是唯一可以返工的工艺步骤
5、坚膜
—显影后必须进一步增强光刻胶粘附力
坚膜
在光刻显影后,再经过一次烘烤,进一步将胶内
残留的溶剂含量由蒸发降到最低,使其硬化
坚膜的目的
去除光刻胶中剩余的溶剂,增强光刻胶对硅片表 面的附着力 提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和 保护能力
5、坚膜
怎样才算涂的好?
膜厚均匀,正胶<2%,负胶<5%
涂胶-----转速Vs膜厚
转速Vs膜厚
其中:T表示膜厚,S表示转速;从上式可以看出, 光刻胶的膜厚与旋转速度的平方根成反比。
2、前烘(softbake)--再次改善光刻胶粘附性
目的
去除胶内的溶剂,提高胶的粘附力
提高胶的抗机械摩擦的能力 减小高速旋转形成的薄膜应力
曝光后烘焙(PEB)
驻波效应
定义:入射光与反射光间的相长和相消干涉造 成的效应 影响:曝光过程中,在曝光区与非曝光区边界 将会出现驻波效应,影响显影后所形成的图形 尺寸和分辨率 改善措施:曝光后烘焙
4、显影(Development)
光刻胶 SiO2