(9)光刻工艺剖析

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光刻工艺概述范文

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光刻工艺概述范文光刻工艺是一种在微电子制造过程中使用的重要技术,它被用来制造集成电路、平板显示器、光学元件和微纳米结构等微系统设备。

光刻工艺可以实现高精度的图案转移,从而实现微电子器件的制造。

首先,光刻工艺的基础是光刻胶的使用。

光刻胶是一种特殊的液体材料,它可以在光照下发生化学反应,从而形成具有特定形状的图案。

光刻胶通常是由光敏剂、聚合物和溶剂组成的复合物。

在光刻过程中,光敏剂在光照下会发生光化学反应,而聚合物则起到保护胶膜的作用。

其次,光刻胶需要通过光刻机进行曝光。

光刻机是一种特殊的设备,它可以通过光源发射出特定波长的光,然后将光照射到光刻胶上。

光刻机通常采用紫外光或深紫外光作为光源,因为这些波长的光可以提供较高的分辨率和光刻胶的敏感性。

光照后,光刻胶中被光化学反应改变的区域会变得溶解性不同于未被照射的区域。

然后,曝光后的光刻胶需要进行显影。

显影是将光刻胶中未被光照的部分溶解掉,以显示出所需的图案。

显影过程常用的显影液是酸性的溶液,因为光刻胶通常是碱性的,酸性的显影液可以中和光刻胶中的碱性物质,从而加快显影的速度。

经过显影后,光刻胶上就会留下所需的图案。

最后,经过显影之后,就需要对光刻胶进行固化和清洗。

固化是通过加热或紫外光照射等方法使光刻胶变得硬化,以增加其耐用性和稳定性。

清洗是将显影后的光刻胶从器件表面去除。

清洗过程通常使用有机溶剂或酸碱溶液进行,以去除光刻胶的残留物。

除了上述基本步骤外,光刻工艺还有其他一些补充工艺,例如涂胶剥离、反蚀刻和多层光刻等。

涂胶剥离技术是在制造过程中用于去除曝光后的光刻胶的方法,可以使工艺更加容易进行。

反蚀刻是一种利用光化学反应来蚀刻材料的方法,可以形成多层结构。

多层光刻则是在多个层次上进行光刻,可以实现更加复杂的图案。

这些补充工艺可以根据不同需求进行选择和组合。

总的来说,光刻工艺是微电子制造中的一种重要技术,它通过使用光刻胶、光刻机和显影液等工具和材料,可以实现高精度的图案转移。

光刻工艺介绍ppt课件

光刻工艺介绍ppt课件
HMDS EBR 7030
DNS
TEL
DUV
3
涂胶菜单
4
注:⑴.关键层指:TO、GT、PC、BN+、ROM、W1、VIA、METAL、TU、BC、SGE、SN(MG)、GW(MG)。 ⑵.非关键层指:除关键层次和PAD之外的其他层次。
涂胶基本流 程
DNS 涂胶系统图:
前处理(PRIMING) 涂胶(APPLY)
30photoresistfilmdepthfocuscenterfocuscenterfocuslensdepthfocus31idofudofindependenceuseable32imagedefocus33defocuseffectbestfocus04um06um08um10um02um10um08um06um04um02um34focusexposurematrix焦点和曝光量在光阻线条上的效应焦点和曝光量在光阻线条上的效应固定固定cdcd对焦点和曝光量的等高图对焦点和曝光量的等高图对应于可接受的外部极限的两条对应于可接受的外部极限的两条cdcd曲线曲线cdcd规格规格在线宽形貌和胶的损失量三个规格基在线宽形貌和胶的损失量三个规格基础上构建的焦点曝光量工艺窗口础上构建的焦点曝光量工艺窗口35各层次各层次matrixstepmatrixstep参考条件参考条件36defocus产生的原因autofocusautoleveling37边缘效应38边缘效应autofocusautolevelingng
涂胶去边规范:AL、CP层次2-3mm 其他层次1-2mm
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涂胶(Coating)
☆涂胶的关键在于控制膜厚及其均匀性
影响光刻胶厚度和均匀性的主要参数:[括号内的值为 实际工艺参数设置] • 环境温度(23°C) • 环境湿度(40%) • 排风净压力(5 mmaq) • 光刻胶温度(23°C+/-0.5) • 光刻胶量(1.2-1.5cc) • 旋转马达的精度和重复性 • 回吸量 • 预旋转速度 预旋转时间 最终旋转速度 最终旋转时间 最终旋转加速度

光刻工艺介绍

光刻工艺介绍
当暴露在光下时,光刻胶会 发生变化,并且使用显影溶 液去除暴露部分,这样电路 图案就转移到了晶元上
光刻工艺过程
涂胶coating 前烘prebaking 曝光exposure 显影development 坚膜postbake
光刻工艺过程
涂胶
氧化,清洗
涂胶,前烘
涂胶目的: 在晶元表面形成厚度均匀,附着性强, 没有缺陷的光刻胶薄膜
光刻胶对大部分可见光敏感,但对黄光不敏感
光刻三要素
光刻胶主要成分
1.树脂(聚合物):光照不发生反应,保证光刻胶的附着性和抗腐 蚀性,决定光刻胶薄膜的膜厚,弹性和热稳定性。
2.光敏剂(PAC):受光辐照后发生化学反应,如果聚合物中不添 加光敏剂,那么他对光的敏感性差,而且光谱范围较宽,添加特 定的光敏剂后,可以增加感光灵敏度,而且限制反应光的光谱范 围,或者把反应光限制在某一特定的波长。
转速与膜厚:膜厚与旋转速度的平方根成反比
光刻工艺过程
前烘probake
目的
去除胶内的溶剂,提高胶的表面粘附力 提高胶的抗机械摩擦能力 减小高速旋转形成的薄膜应力
条件
温度:90 to 120℃ 时间:60 to 120s
光刻工艺过程
前烘probake
前烘不足
光刻胶与晶元粘附性变差 因光刻胶中溶剂含量过高致使曝光的精度下降
前烘过量
延长时间,产量下降 过高的温度使光刻胶变脆,粘附性下降 过高的温度会使光刻胶的感光剂发生反应,使 光刻胶在曝光时的敏感度下降
光刻工艺过程 曝光Exposure
光刻工艺过程
曝光Exposure
将电路图案转移到晶元上 为了将电路图案转移到晶片上,将光罩暴露在光下。 通过使用缩小透镜聚焦光,甚至可以转移更精细的 电路图案。电路图中的线越窄,可传输的半导体元 件数量越多,因此芯片的性能和功能也就越高

(10)光刻技术剖析

(10)光刻技术剖析
第10章 光刻技术
•影响光刻的主要因素为掩膜版、光刻胶和光刻机。
•掩膜版由透光的衬底材料(石英玻璃)和不透光金属吸收玻璃
(主要是金属铬)组成。通常还有一层保护膜。
•光刻胶又称为光致抗蚀剂,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时化
学结构发生变化,使光刻胶在特定溶液中的溶解特性改变。正胶
X射线光刻胶:
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10.3 光学分辨率增强技术
光学分辨率增强技术包括: 移相掩模技术(phase shift mask )、 离轴照明技术(off-axis illumination)、 光学邻近效应校正技术(optical proximity correction)、
光瞳滤波技术(pupil filtering technology)等。
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10.2 光刻胶(PR-光阻)
光刻时接受图像的介质称为光刻胶。 以光刻胶构成的图形作为掩膜对薄膜进行腐蚀,图形就
转移到晶片表面的薄膜上了,所以也将光刻胶称为光致 抗蚀剂。 光刻胶在特定波长的光线下曝光,其结构发生变化。 如果胶的曝光区在显影中除去,称为正胶;反之为负胶。
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通过移相层后光波与正常光波产生的相位差可用 下式表达:
Q 2d (n 1)
式中 d——移相器厚度; n——移相器介质的折射率; λ——光波波长。
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附加材料造成 光学路迳差异, 达到反相
47
10.3.1 移相掩模技术
粗磨、精磨、厚度分类、粗抛、精抛、超声清洗、检验、平 坦度分类等工序后,制成待用的衬底玻璃。
2、铬膜的蒸发 铬版通常采用纯度99%以上的铬粉作为蒸发
源,把其装在加热用的钼舟内进行蒸发。蒸发前 应把真空度抽至10-3mmHg以上,被蒸发的玻璃 需加热。其它如预热等步骤与蒸铝工艺相似。

光刻工艺

光刻工艺

二.光刻胶的类型与性质
光刻胶的品种很多,但主要分为两大类 光刻胶类型 : 1.正性光刻胶 2.负性光刻胶 光刻胶的配制:树脂*感光剂*溶剂
正负胶的化学特性
• 正性胶:经紫外光照射后发生分解反应, 曝光区域可以溶解在碱性显影液中,而未 经曝光区域很难被显影液溶解,因此胶膜 被保留 • 负性胶:经紫外光照射后发生聚合反应, 曝光区域交联硬化,使得曝光的胶膜很难 溶于显影液,而未曝光区域被显影液显掉
样品片
• Si片,玻璃片等耐酸碱的可煮H2SO4或王水 • GaAs和已制备金属电极类的片子只能用有 机溶剂清洗,步骤如下。 四氯化碳 超声.40w2分钟 →三氯乙烯 超 声.40w2分钟 →丙酮→无水乙醇 去离子水冲洗干净,氮气吹干或烘干备用
五.光刻工艺流程
• 表面处理→匀胶→前烘→曝光→显影(加 镜检) →坚膜→腐蚀( 加质检) →去胶
六.光刻常见问题讨论和质量检验
• 光刻处于半导体加工过程中的中心,通常 被认为是整个工艺制作中最关键的步骤。 光刻质量的好坏会影响器体的性能、成品 率和可靠性。
影响光刻质量的主要因素
• • • • • 分辨率 针孔 小岛 浮胶 毛刺和钻蚀
光刻质量检验
• • • • • 光刻质量检验,也可以说是对光刻工艺的要求 匀胶胶膜要均匀,膜厚符合要求 版上图形与片子的边要平行,套刻须准确 显影应彻底,显微镜中观察线条陡直,不皱胶 刻蚀图形完整,边缘清晰,尺寸准确不钻蚀不变 形 片子表面无被腐蚀残留物存在,不发花,洁净整 齐。
质量检查
• 板面平滑无划痕无破损 • 图形线条陡直无毛刺,无针孔 • 整套版中各块版之间能一一套准
四.清洗
清洗种类: • 玻璃器皿及耐酸物品 • 镊子 • 光刻掩膜版 • 样品片

光刻工艺综述

光刻工艺综述

光刻工艺综述
1. 什么是光刻工艺?
光刻工艺是一种集成电路制造技术,利用光刻机将设计好的图形进行投影、显影和蚀刻,从而在芯片表面形成所需的结构。

2. 光刻工艺的主要过程有哪些?
光刻工艺的主要过程包括:准备光刻片、涂覆光刻胶、预烘烤、相应的曝光时间、后烘烤和湿/干刻蚀等环节。

3. 光刻胶的种类有哪些?有何区别?
光刻胶的种类包括:正胶、负胶、混合胶等。

正胶和负胶的区别主要在于曝光后被拉膜的位置,正胶曝光后原本未被曝光的部分被拉膜,负胶则是曝光后被曝光的部分被拉膜。

混合胶是正负胶的综合体,可以在同一个芯片上使用。

4. 光刻工艺的应用领域有哪些?
光刻工艺广泛应用于半导体制造、光电子技术、微纳加工、生物医学等领域,是制造微纳器件的重要技术之一。

5. 光刻工艺的发展现状如何?
随着微纳技术和光电子技术的不断发展,光刻技术也在不断升级和完善。

目前的发展趋势包括提高分辨率、减小尺寸、实现多层和多种材料的刻蚀等。

此外,还发展出了一些新的光刻技术和新型光刻机,如电子束曝光、多光子光刻、近场光刻等。

光刻工艺知识点总结

光刻工艺知识点总结

光刻工艺知识点总结光刻工艺是半导体制造工艺中的重要环节,通过光刻技术可以实现微米级甚至纳米级的精密图案转移至半导体芯片上,是芯片制造中最关键的工艺之一。

光刻工艺的基本原理是利用光学原理将图案投射到光刻胶上,然后通过化学蚀刻将图案转移到芯片表面。

下面将对光刻工艺的知识点进行详细总结。

一、光刻工艺的基本原理1. 光刻胶光刻胶是光刻工艺的核心材料,主要由树脂和溶剂组成。

树脂的种类和分子结构直接影响着光刻胶的分辨率和对光的敏感度,而溶剂的选择和比例则会影响着光刻胶的黏度、流动性和干燥速度。

光刻胶的选择要根据不同的工艺要求,如分辨率、坚固度、湿膜厚度等。

2. 掩模掩模是用来投射光刻图案的模板,通常是通过电子束刻蚀或光刻工艺制备的。

掩模上有所需的图形样式,光在通过掩模时会形成所需的图案。

3. 曝光曝光是将掩模上的图案投射到光刻胶表面的过程。

曝光机通过紫外线光源产生紫外线,通过透镜将掩模上的图案投射到光刻胶表面,形成图案的暗部和亮部。

4. 显影显影是通过化学溶液将光刻胶上的图案显现出来的过程。

曝光后,光刻胶在图案暗部和亮部会有不同的化学反应,显影溶液可以去除未暴露的光刻胶,留下所需的图案。

5. 蚀刻蚀刻是将图案转移到硅片上的过程,通过化学腐蚀的方式去除光刻胶未遮盖的部分,使得图案转移到硅片表面。

二、光刻工艺中的关键技术1. 分辨率分辨率是指光刻工艺能够实现的最小图案尺寸,通常用实际图案中两个相邻细线或空隙的宽度之和来表示。

分辨率受到光刻机、光刻胶和曝光技术等多个因素的影响,是衡量光刻工艺性能的重要指标。

2. 等效焦距等效焦距是光刻机的重要参数,指的是曝光光学系统的有效焦距,影响光刻图案在光刻胶表面的清晰度和分辨率。

3. 曝光剂量曝光剂量是指单位面积上接收的光能量,通常用mJ/cm^2或μC/cm^2来表示。

曝光剂量的选择对分辨率和光刻胶的副反应有重要影响。

4. 曝光对位精度曝光对位精度是指光刻胶上已存在的图案和新的曝光对位的精度,是保证多层曝光图案对位一致的重要因素。

光刻工艺介绍

光刻工艺介绍

光刻工艺介绍一、定义与简介光刻是所有四个基本工艺中最关键的,也就是被称为大家熟知的photo,lithography,photomasking, masking, 或microlithography。

在晶圆的制造过程中,晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成,这些部件是预先做在一块或者数块光罩上,并且结合生成薄膜,通过光刻工艺过程,去除特定部分,最终在晶圆上保留特征图形的部分。

光刻其实就是高科技版本的照相术,只不过是在难以置信的微小尺寸下完成,现在先进的硅12英寸生产线已经做到22nm,我们这条线的目标6英寸砷化镓片上做到0.11um。

光刻生产的目标是根据电路设计的要求,生成尺寸精确的特征图形,并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确。

二、光刻工艺流程介绍光刻与照相类似,其工艺流程也类似:实际上,普通光刻工艺流程包括下面的流程:1)Substrate Pretreatment 即预处理,目的是改变晶圆表面的性质,使其能和光刻胶(PR)粘连牢固。

主要方法就是涂HMDS,在密闭腔体内晶圆下面加热到120℃,上面用喷入氮气加压的雾状HMDS,使得HMDS和晶圆表面的-OH健发生反应已除去水汽和亲水健结构,反应充分后在23℃冷板上降温。

该方法效果远比传统的热板加热除湿好。

2)Spin coat即旋转涂光刻胶,用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性。

光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂,感光剂在光照下会迅速反应。

一般设备的稳定工作最高转速不超过4000rpm,而最好的工作转速在2000~3000rpm。

3)Soft Bake(Pre-bake)即软烘,目的是除去光刻胶中溶剂。

一般是在90℃的热板中完成。

4)Exposure即曝光,这也是光刻工艺中最为重要的一步,就是用紫外线把光罩上的图形成像到晶圆表面,从而把光罩上面的图形转移到晶圆表面上的光刻胶中。

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腐蚀时产生浮胶的原因:
①坚膜时胶膜没有烘透,膜不坚固。 ②腐蚀液配方不当。例如,腐蚀SiO2的氟化氢缓冲腐蚀
液中,氟化铵太少,化学活泼性太强。
③腐蚀温度太低或太高。
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9.3.2 毛刺和钻蚀
腐蚀时,如果腐蚀液渗透光刻胶膜的边缘,会使 图形边缘受到腐蚀,从而破坏掩蔽扩散的氧化层或
铝条的完整性。若渗透腐蚀较轻,图形边缘出现针
因为热融效应可以使光刻胶与硅片之间的接触面积
达到最大。

较高的坚膜温度可使坚膜后光刻胶中的溶剂含量更 少,但是增加了去胶的困难。而温度太高,光刻胶 的内部拉伸应力会增加,会使光刻胶的附着性下降, 所以必须适当控制温度。
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坚膜后还需要光学稳定。通过光学稳定,使光刻胶在
干法刻蚀过程中的抗蚀得到增强,而且还可以减少离
用光刻工艺确定的光刻胶图并不是最后器件
的构成部分,仅是图形的印模,为了制备出
实际器件的结构图形,还必须再一次把光刻
胶图形转移到光刻胶下面组成器件的材料层
上。也就是使用能够对非掩膜部分进行选择
性去除的刻蚀工艺来实现图形的转移。

光刻工艺的目标是根据电路设计的要求,生 成尺寸精确的特征图形,并且在衬底表面的 位置正确且与其他不见的关联正确。
36

显影方式可以分为三个阶段:

硅片置与旋转台上旋转,并且在硅片表面 上喷洒显影液; 硅片在静止的状态下进行显影; 显影完成之后,需要经过漂洗,之后再旋 干。
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9.2.6 坚膜

坚膜也叫后烘,是为了去除由于显影液的浸泡引起 的胶膜软化、溶胀现象,能使胶膜附着能力增强, 抗腐蚀能力提高。
浮胶就是在显影和腐蚀过程中,由于化学
试剂不断侵入光刻胶膜与SiO2或其它薄膜间的
界面,所引起的光刻胶图形胶膜皱起或剥落的 现象。
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显影时产生浮胶的原因有:
①胶膜与基片表面粘附不牢。 ②胶的光化学反应性能不好,胶膜过厚,或者收缩膨胀 不均。 ③烘焙时间不足或过度。 ④曝光不足。 ⑤显影时间过长,使胶膜软化。
9.3 光刻技术中的常见问题
半导体器件和集成电路的制造对光刻质量有如下要
求:

一是刻蚀的图形完整,尺寸准确,边缘整齐陡直;


二是图形内没有针孔;
三是图形外没有残留的被腐蚀物质。 同时要求图形套刻准确,无污染等。 但在光刻过程中,常出现浮胶、毛刺、钻蚀、针 孔和小岛等缺陷。
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9.3.1 浮胶
6
9.1 概述

光刻(photolithography)就是将掩模版(光刻
版)上的几何图形转移到覆盖在半导体衬底
表面的对光辐照敏感薄膜材料(光刻胶)上
去的工艺过程 。

光刻是微电子工艺中最重要的单项工艺之一。
用光刻图形来确定分立元器件和集成电路中
的各个区域、如注入区、接触窗口和压焊区
等。
7

9.3.3
针孔
在氧化层上,除了需要刻蚀的窗口外,在其它区
域也可能产生大小一般在1~3微米的细小孔洞。这些
孔洞,在光刻工艺中称为针孔。
针孔的存在,将使氧化层不能有效地起到掩蔽的
作用。在器件生产中,尤其在集成电路和大功率器件
生产中,针孔是影响成品率的主要因素之一。
53
9.3.3
针孔产生的原因有:
23
9.2.3

前烘
液态光刻胶中,溶剂的成份占65-85%。经 过甩胶之后,虽然液态的光刻胶已经成为固
态的薄膜,但仍含有10-30%的溶剂,容易
玷污灰尘,通过在较高温度下进行烘焙,可
以使溶剂从光刻胶内挥发出来。

前烘方法:热平板传导;红外线辐射;干燥 循环热风。 10~30 min,80~110 C

首次曝光需要对准晶向,多次曝光之间需
要进行图形对准
30
31
光的反射、干涉、衍射与驻波

可反光的表面将入射光反射,并在光刻胶 中于入射光发生干涉形成驻波现象。引起 不均匀曝光。
32
33
34
9.2.5 显影

在显影过程中,正胶的曝光区和负胶的非 曝光区的光刻胶在显影液中溶解,而正胶 的非曝光区和负胶的曝光区的光刻胶则不 会在显影液中溶解。

坚膜温度要高于前烘和曝光后烘烤温度,较高的坚
膜温度可使坚膜后光刻胶中的溶剂含量更少,但增 加了去胶时的困难。且光刻胶内部拉伸应力的增加 会使光刻胶的附着性下降,因此必须适当的控制坚 膜温度 。
10~30 min,100~140 C
38

通过坚膜,光刻胶的附着力会得到提高,这是由于
除掉了光刻胶中的溶剂,同时也是热融效应的结果,
17
9.2 基本光刻工艺流程

一般的光刻工艺要经历底膜处理、涂胶、前烘、 曝光、显影、坚膜、刻蚀、去胶、检验工序。
18
19
9.2.1 底膜处理

底膜处理是光刻工艺的第一步,其主要目的 是对硅衬底表面进行处理,以增强衬底与光 刻胶之间的黏附性。

底膜处理包括以下过程: 1、清洗;2、烘干;3、增粘处理(涂底)。
24
25
26
9.2.4 曝光

曝光是使光刻掩模版与涂上光刻胶的衬底对 准,用光源经过光刻掩模版照射衬底,使接
受到光照的光刻胶的光学特性发生变化。

曝光中要特别注意曝光光源的选择和对准。
27
简单的光学系统曝光图
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曝光光源的选择:紫外光用于光刻胶的曝光是因为 光刻胶与这个特定波长的光反应。波长很重要,因 为较短波长的可以获得光刻胶上较小尺寸的分辨率。
芯片最小特征尺寸的最主要因素。

L L
分辨率

R=1/2L (mm-1); 直接用线宽L表示

存在物理极限,由衍射决定: L≥λ/2, Rmax ≤1/λ
12
9.1.3 焦深(DOF)
表示在一定的工艺条件下,能刻出最小线宽的像面 偏离理想焦面的范围。焦深远大,对光刻图形的 制作越有利。
DOF =k
集成电路制造技术
-原理与工艺
重庆邮电大学 微电子教研室
1
2
光刻

光刻工艺、光刻技术、刻蚀 在半导体制造技术中,最为关键的是用于电 路图形生成和复制的光刻技术,光刻技术的 研究和开发,在每一代集成电路技术的更新 中扮演着技术先导的作用。 随着集成电路的不断提高,光刻技术也面临 着越来越多的难题。
子注入过程中从光刻胶中逸出的气体,防止在光刻层
中形成气泡。

光学稳定是通过紫外光辐照和加热来完成的。 光学稳定可以使光刻胶产生均匀的交叉链接,提高光 刻胶的抗刻蚀能力,进而提高刻蚀工艺的选择性。
40
9.2.7 显影检验

在显影和烘焙之后就要完成光刻掩膜工艺 的第一次质检,通常叫显影检验。

目的是区分那些有很低可能性通过最终掩
8

完整的集成电路工艺中通常需要多次光刻才 能完成。 光刻系统的主要指标包括 分辨率、 焦深、 对比度、 特征线宽控制、 对准和套刻精度、 产率以及价格。
9

9.1.1

分辨率 R
分辨率是指一个光学系统精确区分目标的能力。微 图形加工的最小分辨率是指光刻系统所能分辨和加工 的最小线条尺寸或机器能充分打印出的区域。
2 ( NA)
NA,焦深
13
焦平面
焦深 光刻胶
IC技术中,焦深只有1mm,甚至更小
14
14
对比度(CON)
对比度:评价成像图形质量的重要指标。对比 度越高,光刻出来的微细图形越好。
15
对比度
I max I min MTF I max I min
一般要求MTF>0.5 与尺寸有关
状的局部破坏,习惯上就称为毛刺;若腐蚀严重,
图形边缘出现“锯齿状”或“绣花球”样的破坏,
就称它为钻蚀。当SiO2等掩蔽膜窗口存在毛刺和钻 蚀时,扩散后结面就很不平整,影响结特性,甚至 造成短路。同时,光刻的分辨率和器件的稳定性、 可靠性也会变坏。
51
9.3.2 毛刺和钻蚀
产生毛刺和钻蚀的原因有:
①基片表面存在污物,油垢,小颗粒或吸附水汽, 使光刻胶与氧化层粘附不良。 ②氧化层表面存在磷硅玻璃,与光刻胶粘附不好, 耐腐蚀性能差,引起钻蚀。 ③光刻胶中存在颗粒状物质,造成局部粘附不良。 ④对于光硬化型光刻胶,曝光不足,显影时产生 溶钻,腐蚀时造成毛刺或钻蚀。 ⑤显影时间过长,图形边缘发生溶钻,腐蚀时造 成钻蚀。 ⑥掩模图形的黑区边缘有毛刺状缺陷。 52
膜检验的衬底,提供工艺性能和工艺控制
数据,以及分出需要重做的衬底。
41
检测内容:

掩膜版选用是否正确;


光刻胶层的质量是否满足要求;
图形质量; 套准精度是否满足要求。
42

光刻胶钻蚀 图形尺寸变化
套刻对准不良
光刻胶膜损伤 线条是否齐、陡
钻蚀
针孔、小岛、划伤
针孔、小岛
43
20
9.2.2

涂胶
在硅片表面涂敷的光刻胶应厚度均匀、附着
性强、没有缺陷。

在涂胶之前,硅片一般需要经过脱水烘焙, 或涂敷能增加光刻胶与硅片表面附着能力的 化合物。六甲基乙硅氮烷 (HMDS)
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涂胶工艺示意图
3000~6000 rpm,0.5~1 mm
22
22
涂胶厚度主要由光刻胶粘度和转速决定
分辨率是决定光刻系统最重要的指标,能分辨的线宽越 小,分辨率越高。其由瑞利定律决定:
R k1 NA
分辨率系数k1=0.6~0.8
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