0.8UM光刻工艺培训
光刻基础工艺培训
光刻技术的应用领域
集成电路制造
微电子器件制造
光刻技术是集成电路制造中最为关键的工 艺之一，通过光刻技术可以将电路和器件 的结构复制在硅片上。
光刻技术也广泛应用于微电子器件制造领 域，如LED、MEMS等器件的结构制造。
纳米科技
生物医学
光刻技术还可以应用于纳米科技领域，如 纳米线、纳米薄膜等结构的制造和表征。
1 2
极紫外线光刻技术（EUV）
利用波长更短的极紫外线光源，提高光刻分辨率 和降低制造成本。
纳米压印光刻技术
通过物理或化学方法将微结构转移到光刻胶上， 实现高分辨率、高效率的制造。
3
电子束光刻技术
利用电子束直接在光刻胶上刻画微结构，适用于 高精度、小批量生产。
光刻技术在微电子领域的应用前景
集成电路制造
前烘
前烘
使光刻胶中的溶剂挥发， 增强光刻胶与硅片之间的 黏附力。
前烘温度和时间
需根据光刻胶的特性和工 艺要求进行控制。
前烘效果
前烘效果不佳可能导致光 刻胶与硅片之间产生剥离 现象。
曝光
曝光
通过一定波长的光对光刻胶进行 照射，使光刻胶发生化学反应。
曝光方式
有接触式曝光和非接触式曝光两种 方式，其中非接触式曝光应用较为 广泛。
坚膜温度和时间
需根据光刻胶的特性和工艺要求进行控制。
坚膜效果
坚膜效果不佳可能导致光刻胶在后续工艺中发生 脱落或损坏。
腐蚀
腐蚀
通过化学腐蚀剂对硅片进行腐蚀，形成所需图案。
腐蚀剂选择
需根据实际需求选择合适的腐蚀剂。
腐蚀深度
腐蚀深度对图案的形成效果有很大影响，需进行精确控制。
去胶
去胶
01
光刻工艺培训教程
光刻工艺培训教程光刻工艺是半导体制造中非常重要的一环，它通过光刻胶和光刻机等工具，将芯片设计图案显影到硅片上。
本文将为大家介绍一些光刻工艺的基本知识和培训教程，帮助大家更好地理解和掌握光刻工艺。
一、光刻胶光刻胶是光刻过程中最关键的材料之一，负责将芯片设计图案转移到硅片上。
常见的光刻胶有正胶和负胶两种。
正胶是根据光敏化剂的特性，在曝光后变性，形成湿润的胶层，通过显影后去除未曝光的部分，形成芯片的图案。
负胶则正好相反，曝光后未显影的部分形成了硬质胶，而显影后的部分被去除，形成芯片图案。
二、光刻机光刻机是将芯片设计图案显影到硅片上的关键设备。
光刻机工艺中的几个重要的工作步骤包括：底部对位，涂覆光刻胶，预烘烤，曝光，显影，清洗等。
其中，曝光是最核心的一步，通过光照的方式将芯片图案显影到硅片上。
三、光刻工艺步骤1.底片准备：底片要经过化学清洗，去除表面杂质，并在光刻胶附着的表面形成胶层的底板。
2.光刻胶涂覆：将准备好的光刻胶均匀涂覆在底片上，通常采用自旋涂覆的方式。
3.烘烤：将涂覆好光刻胶的底片放入烘烤炉中，通过高温烘烤，除去溶剂使胶层在底片上形成均匀的薄膜。
4.曝光：将底片放入光刻机中进行曝光，将芯片设计图案转移到胶层上。
曝光需要准确控制光源的强度和时间。
5.显影：使用合适的显影剂将未曝光部分的光刻胶去除，显现出想要芯片图案。
6.清洗：使用溶剂清洗去除显影后剩余的胶层和其他杂质。
7.检测：对显影后的芯片进行质量检测，确保芯片图案的质量和精确性。
四、光刻现场操作光刻工艺的实际操作需要在无尘室中进行，保证整个过程的工艺纯净性。
操作人员需要穿着特定的防静电服，并且使用无尘环境下的特殊工具和设备。
操作时需要严格按照工艺流程进行，并且进行各个步骤的记录和检查，确保工艺的可控性和稳定性。
五、光刻工艺注意事项1.要严格在无尘室环境下操作，避免因为杂质的干扰对芯片的影响。
2.每一步操作都需要精确控制，避免因为操作失误导致整个工艺的失败。
光刻基础工艺培训
光刻基础工艺培训为了满足市场对高性能、高密度、高可靠性的集成电路产品的需求，光刻工艺技术一直处于不断发展和创新之中。
随着半导体工艺的不断深入和集成度的不断提高，对光刻技术的要求也越来越高，所以掌握光刻基础工艺对于从事半导体制造和相关领域的工程师和技术人员来说至关重要。
一、光刻基础知识1. 光刻机械结构光刻机是光刻工艺中最重要的设备之一，它主要由光源、遮光系统、探針及控制系统等部分组成。
光源主要是紫外光或者深紫外光，遮光系统可以实现不同光刻胶的曝光，探針则用于检验图案的精度和重复性，控制系统则是整个光刻机的控制中心。
2. 光刻胶光刻胶是光刻工艺中不可或缺的材料，它的选择对于最终的图形效果有很大的影响。
光刻胶的主要作用是接受光的能量，并且使其在显影过程中形成所需的结构。
光刻胶的种类有很多，根据不同的工艺和要求可以选择不同的光刻胶。
3. 掩模在光刻制程中，掩模是用来制作图案的载体，它的质量和精度直接影响到最终的制程效果。
现在常见的掩模有玻璃掩模、石英掩模和硅掩模等。
二、光刻基础工艺流程1. 准备工作在进行正式的光刻工艺之前，首先需要对光刻机进行一系列的检查和调试，包括光源的选择、探针和遮光系统的调整、光刻胶的加载等工作。
2. 曝光曝光是光刻工艺中最关键的一步，它决定了最终图案的形状和精度。
曝光时需要根据不同的光刻胶和要求来选择合适的曝光能量和时间。
3. 显影在曝光之后，需要对光刻胶进行显影，将不需要的部分去除，从而形成所需的图案。
显影剂的选择和显影时间的控制对于图案的清晰度和精度有很大的影响。
4. 清洗最后需要对样品进行清洗，将光刻胶残留和其他杂质去除，使得最终的制品达到所需的要求。
三、光刻基础工艺的应用光刻基础工艺广泛应用于半导体制造、平板显示、光学元件制造等领域。
在半导体制造中，光刻工艺被用于制作芯片上的电路图案，其精度和重复性对于芯片的性能和品质有着至关重要的影响。
在平板显示和光学元件制造领域，光刻工艺则被用于制作微米级的图案和结构，用于显示屏和光学器件的制作。
光刻工艺培训资料
对准图形
三种曝光方式
接触曝光：光的衍射效应较小，因而分辨率高；但易损坏
掩模图形。
接近式曝光：延长了掩模版的使用寿命，但光的衍射效应
更为严重，因而分辨率只能达到2—4um 左右。
投影式曝光：掩模不受损伤，提高了对准精度，也减弱了
灰尘微粒的影响。缺点是投影系统光路复杂，对物镜成像 能力要求高。
光刻的意义 光刻是半导体芯片加工中的关键工序！
光刻确定了管芯的关键尺寸，外观图形。
光刻过程中的错误可造成图形歪曲、残缺，可直接导 致图形外观异常，并最终可转化为对管芯的电特性产 生影响。 图形的错位（对版偏移）也会导致类似的不良结果。
光刻工艺流程
衬底 涂胶 衬底 前烘 衬底 曝 光
衬底
坚膜
显影 衬底 衬底
光刻胶
定义: 光刻胶(Photoresist简称PR)又称光致抗蚀剂，它是一种对光敏感的 有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生变化。 作用： a、将掩膜板上的图形转移到晶片表面的光刻胶中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀）。 目前我厂用到的光刻胶： 正性光刻胶： EPG 518 （用于台面光刻）、 RZJ-304(用于ITO、SIO2光刻）。 负性光刻胶：KMP3130B(用于PN光刻）
光刻胶 衬底 蒸镀材料
涂胶方式
光刻胶的涂覆常用方法是旋转涂胶法：静态旋转和动态喷洒 静态涂胶：首先把光刻胶通过管道堆积在晶圆的中心，然后低速 旋转使光刻胶铺开，再高速旋转甩掉多余的光刻胶，高速旋转时 光刻胶中的溶剂会挥发一部分。
光刻工艺流程
动态喷洒：随着wafer直径越来越大，静态涂胶已不能满 足要求，动态喷洒是以低速旋转，目的是帮助光刻胶最初 的扩散，用这种方法可以用较少量的光刻胶而达到更均匀 的光刻胶膜，然后高速旋转完成最终要求薄而均匀的光刻 胶膜。
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。
入职人员工艺培训资料--光成像+DES+SES
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入职工艺知识培训讲义
RD-CM-WI01S1A
2.工序原理、主要参数及控制点
前处理 贴膜 曝光 显影 蚀刻 退膜
工艺流程 菲林检查、清洁、对位→曝光→静置
（1）手动对位： 内层：采用夹边条对位方式，即用边条先将菲林与菲林 对位，然后将内层板放在菲林与菲林的中间进行曝光； 外层：将菲林四角开窗贴胶带，按照板边的方向孔（板角最边缘有两个孔的）手工
蚀刻 退膜
将溶解了干膜/湿膜而露出的铜面用酸性氯化铜溶解腐蚀 掉，形成所需的线路。
将保护铜面的已曝光干膜用NaOH溶液剥掉，露出所需 线路图形。
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入职工艺知识培训讲义
RD-CM-WI01S1A
2.工序原理、主要参数及控制点
前处理 贴膜
化学法
入板→除油→水洗→微蚀→水洗→酸洗→ 吹干→烘干
曝光 显影 蚀刻
RD-CM-WI01S1A
2.工序原理、主要参数及控制点
前处理 主要参数，控制要点
贴膜 曝光 显影 蚀刻 退膜
控制项目
控制范围
曝光能量 根据光尺而定
真空度
≤-700mmHg or ≥95 %
光尺
YQ-40PN：7-9级； LIP-640F：7-8级； W-250/GPM-220：9-11级; 湿膜：5-8级
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入职工艺知识培训讲义
RD-CM-WI01S1A
3.主要设备、物料
前处理 贴膜 曝光 显影 蚀刻 退膜
内层火山灰磨板线 所使用物料：硫酸、火山灰、尼龙刷； 所使用工具：钢尺（用于测量磨痕宽度）
秒表（用于水膜测试计时） 量筒（用于测量火山灰浓度）
外层化学前处理线 所使用物料：不织布磨刷、BTH-2085A/B（微蚀液）、盐酸； 所使用工具：钢尺（用于测量磨痕宽度）
8微米线宽光刻
8微米线宽光刻8微米线宽光刻技术是一种用于制备微米级别器件的先进工艺。
本文将对8微米线宽光刻技术的基本原理、发展历程、应用领域以及未来发展方向进行探讨，并分析该技术的优势和挑战。
一、8微米线宽光刻技术的基本原理光刻技术是一种通过光线照射并利用光照过程中的各种光学效应对光刻胶进行化学反应的工艺。
8微米线宽光刻技术是一种高分辨率的光刻技术，它的基本原理是利用紫外光照射光刻胶，通过控制光源的波长和角度，使光刻胶在曝光区域发生光化学反应，形成所需的微米级别结构。
二、8微米线宽光刻技术的发展历程8微米线宽光刻技术自20世纪80年代开始发展起来。
在初始阶段，人们使用的是传统的接触式光刻技术，通过模具将光线传导到光刻胶上。
然而，由于接触式光刻技术无法实现高分辨率，发展方向开始转向非接触式光刻技术。
通过使用投影式光刻系统，可以实现更高的分辨率和更大的线宽。
三、8微米线宽光刻技术的应用领域1. 微电子器件制造：8微米线宽光刻技术广泛应用于微电子器件制造中的半导体芯片、集成电路和光子学器件等方面。
这些器件的制造需要高分辨率和精确的图形控制，光刻技术能够提供所需的精度和分辨率。
2. 光学元件制造：8微米线宽光刻技术在光学元件制造领域也具有广泛的应用。
光学元件对于光的传输和控制起着关键的作用，而高分辨率的光刻技术可以实现微米级别的光学图案。
3. 生物芯片制造：8微米线宽光刻技术还广泛应用于生物芯片制造中。
生物芯片是一种能够进行生物分析和诊断的微型实验室，而高分辨率的光刻技术可以实现复杂的生物阵列和微流体控制结构。
四、8微米线宽光刻技术的优势1. 高分辨率：8微米线宽光刻技术可以实现微米级别的图案，满足现代微电子器件的制造需求。
2. 可伸缩性：光刻技术可以通过改变光源的波长和角度来调整线宽大小。
在实际应用中，光刻技术可以适应不同精度和分辨率要求。
3. 快速性：相比于传统的制造工艺，光刻技术可以提高生产效率，缩短制造周期。
光刻基础工艺培训共51页文档
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
光刻基础工艺培训
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
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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。