0.8UM光刻工艺培训

工艺培训总结汇报

二室高向东

0.8UMCMOS双阱工艺一般包括以下层次光刻：

（1）N阱光刻（2）：有源区光刻（3）：场区光刻（4）：多晶光刻（5）：N源漏光刻（6）：P源漏光刻（7）：孔光刻（8）：金属1光刻（9）：通孔光刻（10）：金属2光刻（11）钝化光刻

其中有源区光刻、多晶光刻、孔光刻、金属1光刻、通孔光刻、金属2光刻为关键层次光刻. 其CD工艺指标如下：

一：对设备、材料的基本要求和现有状况

1：对主要设备指标要求如下：

现有的轨道SVG88、NIKON步进光刻机已能满足要求.

2：光刻基础流程为：接收—预处理—涂胶—前烘—曝光—PEB—显影—坚膜—送出。

3：光刻胶由光敏剂（RESIN）、活性剂（PAC）、溶剂和添加剂四部分组成，本室采用SHIPPLY6812系列I线光刻胶，光敏剂采用NOVALAK，PAC采用DIAZONAPHTHAQUINONE（DZNQ），两者比例为1：1。可以满足0.8UM光刻要求。

4：光刻测量主要分CD测量和套刻测量两种，套刻测量最好用自动套刻检查仪，若用显微镜检查读出结果，精度将不会太高，并且结果与操作者有很大的关系.CD测量可以用干涉法、电学测量法、SEM测量等方法，测量线条本室的SEM可以使用，但对孔的测量精度低，重复性差，且胶孔的低部无法观察。最好购买SEM自动测量软件，这样既能减少操作人带来的误差，又保证了可重复性。

二：工艺窗口的设立

0.8UM光刻工艺不是简单的1UM工艺的升级，它的工艺窗口需要重新设立，需要大量的工艺实验，采集数据，分析验证实验结果.

例如在硅衬底下，胶厚为12000A，曝0.8UM多晶线条，曝光能量步进变化，焦距步进变化，测量条宽值，绘出焦距—曝光能量—线宽图，对同样的硅片测量留膜率，绘出焦距—曝光能量—留膜率图，对同样的硅片测剖面角，绘出焦距—曝光能量—剖面角图，将三图合并为一图，如下图所示，图中阴影部分即为工艺窗口.留膜率必须大于90%，剖面角必须大于87℃。

由图可知，在不同的条宽容宽要求下，焦深和曝光能量变化的容宽可直接在图上反映出来，不同的条宽容宽要求有不同的阴影部分，图中阴影部分越大，工艺窗口越大，则工艺越稳定.

对不同的光刻层次、不同的衬底都应设定相应的工艺窗口，以优化相

应的工艺条件.

三：工艺数据监控

光刻工艺监控主要将控制膜厚的变化、E0的变化、条宽的变化、套刻的变化、颗粒的变化五种变化来监控工艺，对每种变化都需依一定的频次测量，列出数据表，计算出USL和LSL，再计算出CP和CPK，CPK为工序能力系数，CPK大于2.0时，表明该工艺已非常稳定，达到国际水平，CPK在1.3—2.0之间时，表明该工艺比较稳定，CPK 在1.0—1.3之间时，须改进菜单以稳定工艺，CPK小于1.0时，必须终止生产，修改工艺。

四：须解决的问题和解决方法

1：光刻孔的测量和观察问题。须配合检测人员一起解决。

2：要开设许多光刻工艺窗口，工艺实验的数量是庞大的，不可能全部完成，而且从成本和时间上看也不值得，最佳解决方法是购买光刻工艺模拟软件，这样只须完成一个工艺窗口就可以模拟其他工艺窗口的设立。

3：套刻的自动测量问题，最佳解决方法为购买自动套刻检查仪。

五：0.8微米光刻工艺指标

0.8微米光刻模块

六. 制版要求

１. 掩模版尺寸：126.6±0.4mm

掩模版厚度：2.29±0.10mm

掩模版材料：石英

掩模版平整度：2umc

掩模版重量：110±17g (含保护膜及其框架的重量)

2. 保护膜及其框架

Nikon1505i6A光刻机可使用具有双面保护膜的掩模版，但应注意以下问题：

①应选用适用于ｉ线的保护膜。

②为了不使贴膜后，由于框架内外的压力差造成保护膜变形，应

在框架中设置适当的通气结构。

③保护膜框架的设置不应影响到版对位标记及其它曝光图形，且

不妨碍版在光刻机上的装载。

框架高度：<4.0±0.2mm（玻璃面）

<6.3±0.2mm（铬面）

框架厚度：4mm

框架外径：<98±0.3mm(X方向)

<120±0.3mm(Y方向)

④保护膜与框架的重量（双面的）：23.5±4.5g

七：光刻机性能指标