基本光刻工艺流程共42页
光刻工艺主要步骤

光刻工艺主要步骤
1. 基片前处理
为确保光刻胶能和晶圆表面很好粘贴,形成平滑且结合得很好的膜,必须进行表面准备,保持表面干燥且干净,
2. 涂光刻胶
涂胶的目标是在晶圆表面建立薄的、均匀的,并且没有缺陷的光刻胶膜。
3. 前烘(软烘焙)
前烘的目的是去除胶层内的溶剂,提高光刻胶与衬底的粘附力及胶膜的机械擦伤能力。
4. 对准和曝光(A&E)
保证器件和电路正常工作的决定性因素是图形的准确对准,以及光刻胶上精确的图形尺寸的形成。
所以,涂好光刻胶后,第一步是把所需图形在晶圆表面上准确定位或对准。
第二步是通过曝光将图形转移到光刻胶涂层上。
5. 显影
显影是指把掩膜版图案复制到光刻胶上。
6. 后烘(坚膜)
经显影以后的胶膜发生了软化、膨胀,胶膜与硅片表面粘附力下降。
为了保证下一道刻蚀工序能顺利进行,使光刻胶和晶圆表面更好地粘结,必须继续蒸发溶剂以固化光刻胶。
7. 刻蚀
刻蚀是通过光刻胶暴露区域来去掉晶圆最表层的工艺,主要目标是将光刻掩膜版上的图案精确地转移到晶圆表面。
8. 去除光刻胶
刻蚀之后,图案成为晶圆最表层永久的一部分。
作为刻蚀阻挡层的光刻胶层不再需要了,必须从表面去掉。
正胶的纵横比更高、负胶的粘结力更强曝光速度更快、正胶的针孔数量更好阶梯覆盖度更好,但成本更高、正胶使用水溶性溶剂显影而负胶使用有机溶剂显影。
光刻工艺流程和步骤

光刻工艺流程和步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 掩膜板制作。
设计和制造包含电路图形的掩膜板。
基本光刻工艺流程

期望印在硅片上的光刻胶结构
光刻胶岛
Substrate
Chrome铬 Window
Quartz石英 Island
Mask pattern required when using negative photoresist (opposite of intended structure) 当使用负胶时要求掩膜版上 的图形与想要的结构相反
Mask pattern required when using positive photoresist
(same as intended structure) 当使用正胶时要求掩膜版上
的图形与想要的结构相同
13.3 光刻10步法
把图形从掩膜版上转移到晶圆表面 是由多个步骤完成的(见下页图),特 征图形尺寸、对准精度、晶园表面情况 和光刻层数都会影响到特定光刻工艺的 难以程度。虽然许多光刻工艺都不尽相 同,但大部分都是基于光刻10步法的变 异或选项。所以了解和掌握基本的光刻 10步法是非常必要的。
电波
电波
波长 10 ( cm )
10
10
10
10
10
10
• 除了普通光源,经常还根据不同需要选择X射 线或者电子束作为曝光光源。那么光刻胶灵敏 性作为一个参数,使通过能够使基本的反应开 始所需要的能量总和来衡量的,它的单位是mJ/ 平方厘米
• 负性胶通常的曝光时间是5~15秒,而正性胶则 需要用上3~4倍的时间。
Island
Window
pPhhoottoorreessiisstt
OOoxxiiddee SSsiiillliiicccooonnnsssuuubbbssstttrrraaattteee
Resulting pattern after the resist is developed.
列出光刻工艺流程

列出光刻工艺流程光刻工艺流程呀,这可有趣啦。
光刻呢,就像是在微观世界里搞艺术创作。
光刻工艺的第一步呀,就是要准备好基底材料。
这个基底材料就像是我们画画的画布一样重要呢。
比如说硅片呀,这是在半导体制造里很常用的基底。
它要非常的平整光滑,就像我们希望画布平平整整的一样,要是这个基底坑坑洼洼的,那后面的工序可就麻烦大了。
接下来呢,就是涂光刻胶啦。
光刻胶就像是一层特殊的涂料,涂在基底上。
这光刻胶可娇贵了,涂的时候要特别小心,就像我们给小脸蛋涂面霜一样,要涂得均匀,不能这儿厚那儿薄的。
这时候有专门的设备来完成这个操作,把光刻胶均匀地铺在基底上面,厚度也要控制得刚刚好,太薄了不行,太厚了也不好,就像给蛋糕抹奶油,多一点少一点都影响美观和口感呢。
然后呀,就是曝光这个步骤啦。
曝光就像是给光刻胶晒太阳,不过这个太阳可不是我们平常看到的太阳哦。
它是通过光刻掩模来进行曝光的。
光刻掩模就像是一个特殊的模板,上面有我们想要的图案。
就像我们小时候玩的手影游戏,通过手的形状在墙上投出不同的影子一样,光刻掩模决定了哪些地方的光刻胶被曝光。
曝光的时候,光线就像一个个小魔法棒,按照掩模的形状在光刻胶上留下痕迹。
再之后呢,是显影这个环节。
显影就像是把曝光后的光刻胶洗个澡,让该留下来的留下来,该去掉的去掉。
经过显影之后,光刻胶上就会呈现出我们想要的图案啦。
这个过程就像是雕刻家把不需要的石头去掉,留下精美的雕像一样神奇。
最后呢,蚀刻登场啦。
蚀刻就像是拿着一把非常非常小的刻刀,把没有光刻胶保护的基底材料给去掉。
这个过程可精细了,要精确地按照光刻胶的图案来进行蚀刻,就像一个超级精细的剪纸工艺,一点点偏差都可能让整个作品失败。
蚀刻完了之后呢,再把剩下的光刻胶去掉,这样就完成了整个光刻工艺流程啦。
光刻工艺流程虽然看起来复杂又神秘,但是每一个步骤都像是一个小魔法,组合在一起就能够在微观世界里创造出非常神奇的东西呢。
比如说在制造芯片的时候,光刻工艺就能把复杂的电路图案精准地印在硅片上,就像在一颗小沙子上盖起了一座超级复杂的大厦一样不可思议。
列出光刻工艺的流程

列出光刻工艺的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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2. 涂胶:在基板上涂覆一层光刻胶。
光刻工艺的基本步骤

光刻工艺的基本步骤传统的光刻工艺是相对目前已经或尚未应用于集成电路产业的先进光刻工艺而言的,普遍认为193nm 波长的ArF 深紫外光刻工艺是分水岭(见下表)。
这是因为 193nm 的光刻依靠浸没式和多重曝光技术的支撑,可以满足从 0.13um至7nm 共9个技术节点的光刻需要。
光源与波段光波长应用技术节点紫外线(汞灯)g线436nm 0.5um以上i线365nm 0.35~0.25um深紫外线(DUV)KrF 248nm 0.25~0.13umArF 193nm 0.13um~7nmF2 157nm 无产业化应用等离子体极紫外线极紫外线(软X)13.5nm 7nm/5nm以下为了将掩模版(也称掩膜版)上的设计线路图形转移到硅片上,首先需要通过曝光工艺(俗称光刻)来实现转移,然后通过刻蚀工艺得到硅图形:由于光刻工艺区的照明采用的是感光材料不敏感的黄色光源,因此又称黄光区。
光刻技术最先应用于印刷行业,并且是早期制造 PCB 的主要技术。
自20世纪50年代起,光刻技术逐步成为集成电路芯片制造中图形转移的主流技术。
光刻工艺的关键指标包括分辦率、灵敏度、套准精度、缺陷率等。
光刻工艺中最关键的材料是作为感光材料的光刻胶,由于光刻胶的敏感性依赖于光源波长,所以g/i线、248nm KrF、193nm ArF 等光刻工艺需要采用不同的光刻胶材料,如i线光刻胶中最常见的重氮荼醌(DNQ)线性酚醛树脂就不适用于 193nm 光刻工艺。
光刻胶按极性可分为正光刻胶(简称正胶)和负光刻胶(简称负胶)两种,其性能差别在于:负光刻胶曝光区域在曝光显影后变硬而留在圆片表面,未曝光部分被显影剂溶解;正光刻胶经过曝光后,曝光区域的胶连状聚合物会因为光溶解作用而断裂变软,最后被显影剂溶解,而未曝光的部分则保留在圆片表面。
先进芯片的制造大都使用正光刻胶,这是因为正光刻胶能达到纳米图形尺寸所要求的高分辦率。
16nm/14nm 及以下技术代在通孔和金属层又发展出正胶负显影技术,将末经曝光的正光刻胶使用负显影液清洗掉,留下曝光的光刻胶,这种方法可提高小尺寸沟槽的成像对比度。
光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺简要流程介绍光刻工艺是半导体制造中非常重要的一个步骤,主要用于将芯片的电路图案传输至硅片上。
以下是光刻工艺的简要流程介绍。
1.准备工作在进行光刻之前,需要先对硅片进行一系列的准备工作。
包括清洁硅片表面、附着光刻胶、烘干等。
2.光刻胶涂布在准备完毕的硅片上,使用涂胶机将光刻胶均匀地涂布在硅片表面。
光刻胶是一种高分子有机聚合物,具有粘附性能。
3.预烘将涂布光刻胶的硅片放入预烘炉中,通过升温和恒温的方式,将光刻胶中的溶剂挥发,使得光刻胶中的聚合物形成薄膜,并在硅片表面形成一层均匀的保护膜。
4.掩模对位将预烘完毕的硅片和掩模放入对位仪中,在显微镜下进行精确对位。
掩模是一个透明的玻璃衬底上覆盖有芯片的图案。
5.紫外曝光将已对位好的硅片放入紫外曝光机中,打开紫外光源,光束通过掩模上的图案进行投射,将图案的细节库流到硅片上。
6.开发曝光完毕后,将硅片放入显影机中进行开发。
开发液会溶解掉曝光过程中没有暴露到光的光刻胶,显示出光刻胶图案。
7.软烘将开发完毕的硅片放入软烘炉中,通过温度升高将余留在硅片上的开发液挥发,使得光刻胶更加稳定。
8.硬烘将软烘完毕的硅片放入硬烘炉中,通过更高的温度和较长的时间,硬化光刻胶,使其具有更好的耐蚀性。
9.除胶将硬烘完毕的硅片放入去胶机中,用一定的化学液将光刻胶除去,还原出硅片表面的芯片图案。
10.检测和清洁除胶完毕后,需要对硅片进行检测,确保图案的质量和正确性。
之后进行清洁,除去可能残留在硅片上的任何污染物。
光刻工艺是半导体制造中至关重要的一步,其决定了芯片上电路图案的制备质量和精确度。
随着技术的不断进步,光刻工艺也不断改进,以适应更高的图案分辨率和更复杂的电路设计。
光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。
主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。
光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。
光刻机是生产线上最贵的机台,5~15百万美元/台。
主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。
其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。
光刻部分的主要机台包括两部分:轨道机(Tracker),用于涂胶显影;扫描曝光机(Scanning ) 光刻工艺的要求:光刻工具具有高的分辨率;光刻胶具有高的光学敏感性;准确地对准;大尺寸硅片的制造;低的缺陷密度。
光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。
1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking)方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮气保护)目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。
2、涂底(Priming)方法:a、气相成底膜的热板涂底。
HMDS蒸汽淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染; b、旋转涂底。
缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。
目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。
3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating)方法:a、静态涂胶(Static)。
硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%);b、动态(Dynamic)。
低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。