当前位置:文档之家› 光刻操作步骤

光刻操作步骤

光刻操作步骤
光刻操作步骤

光刻操作步骤

1.提前准备

a)检查氮气是否充足:如果氮气量较少,请及时通知徐化勇老师购买氮气。尤其是使

用氮气量小的普通钢瓶时。

b)检查超净间的环境是否适合实验:检查超净间湿度和正负压情况。如果超净间湿度

不在所用光刻胶的容许的湿度范围内,则停止实验,并通知徐化勇老师;如果超净

间负压,通知本周值日人员换纱网。

c)如果是使用大的Hot plate,请提前大约2 h设到所需温度。

d)提前检查DI Water是否够实验使用,如果不够,提前用纯水机制备。

2.开启通风橱外围设备:打开维修走廊里的spin coater的CDA阀门、氮气枪的阀门,并

观察(禁止私自调动)气压是否处于正常数值范围(外围设备的正常数值由气压表上的标记给出)。

3.填写光刻机的使用记录表格上的使用人、开机时间等信息。

4.开启光刻机的外围设备

a)打开光刻机后边墙上的CDA和氮气的阀门,并观察(禁止私自调动)气压是否

处于正常数值范围(外围设备的正常数值由气压表上的标记给出)。

b)打开光刻机插排上的开关,真空泵会自己启动。

5.开启光刻机

a)旋转光刻机前面左侧的红色旋钮,等待光刻机屏幕提示按on/off button时,摁一下

on/off button(注意不要长摁)。

b)显示屏点击进入main menu,在main menu界面上,长时间按住mask vacuum is on

直到变为mask vacuum is off。

c)片刻后请确保机身上面右侧的CDA、N2、VAC三个参数值为绿色,否则联系该设备

负责人。

d)按一下光学平台下方的光源控制器的power on按钮,则光源控制器面板上的“350

mW Hg”和“channel 1”两个绿色指示灯亮。(注:channel 1是365 nm光源,channel

2 是405 nm光源. 如需要切换光源,,点击change display可在两个channel之间切

换。)

e)按光源控制器上的CP按钮(constant power模式—混合光),片刻后光源控制器上

显示“=>> Start”.

f)按光源控制器上的start 按钮,光源控制器会依次显示“Ignition”、“lamp cold”,

同时“lamp life/power”红灯闪烁,数分钟后闪烁停止,显示数值“0.0 270”,Hg

灯开启完毕。但仍需等待预热20 min使其稳定。

6.在等待光刻机20 min的预热过程中,可以完成样品的prebake、涂胶和soft bake等过程。

a)准备俩干净镊子,一个用来夹持涂有光刻胶的样品,另一个夹持未涂光刻胶的样品。

b)打开spin coater,打开通风橱里面用于spin coater的CDA旋钮,选择查看或修改旋

涂所用的程序,以满足光刻胶的旋涂条件。然后用spin coater的圆形透明塑料片测

试真空吸力的大小,一般小尺寸样品(小于2cm ×2cm)的吸力要大于17.(具

体操作步骤请参考spin coating的使用说明。)

c)预烘:这一步具体的烘烤温度和时间视具体样品而定,如在硅片和玻璃等样品上涂

AR_P 5350光刻胶且样品上没有怕110度的薄膜,一般就采取hot plate上110度烘

3min。

d)预烘完成后,用N2枪冷却样品。然后把样品放在spin coater的样品托盘上,并让

两者的中心保持一致;开启spin coater样品托盘的vacuum,吸住样品;然后用滴

管在样品上滴胶,尽可能让胶覆盖样品的上表面但又不能使其流下,以防止污染背

面。

e)盖上spin coater的盖子,按start 按钮,开始涂胶。涂胶完成后,按面板上的vacuum

按钮关掉真空,打开盖子,取下样品,关掉通风橱里面用于spin coater的CDA旋

钮避免漏气。

7.Softbake:

a)把样品放在hot plate或oven里烘烤,具体参数视具体的光刻胶而定。

b)Softbake完成后,用氮气吹,使其冷却。

8.曝光

a)装光刻版:拧松光刻机mask holder右侧的两个螺丝,取下mask holder并翻转mask

holder,把mask放在mask holder上(mask的铬面应与样品接触,也就是说mask

的石英面与mask holder接触),要求mask 要盖住mask holder上的真空吸环,然

后在光刻机的main menu界面上点击mask vacuum is off直到变为mask vacuum is

on。用手轻微用力推mask的侧边,确保mask被吸紧。将mask holder放回原位,并用螺丝固定。

b)装载样品:拉出光刻机的sample holder,放好样品,要求样品和光刻版上的图形的

的位置和方向能大致对齐,推回原位。

c)WEC seting:首先顺时针旋转光刻机机身前方中间的“variable thickness setting”旋

钮两圈以上,降低sample holder高度,以防止样品过厚把mask顶碎。点击显示屏

上的“WEC setting”,根据显示屏上的提示,扳上“contact level”,左/右旋转“variable

thickness setting”旋钮直到屏幕上提示WEC setting OK,然后锁住“variable thickness

setting”旋钮上的locking level,并扳回“contact level”。

d)选择曝光参数:在光刻机显示屏的main menu界面上,点击“parameter”,选择实

验模式、接触模式(注:真空模式需要橡胶圈)、exposure time、exposure cycles,点击load,返回main menu。

e)对准和曝光:

i.扳上contact level。

ii.如需套刻,依次拉下alignment gap setting和separation lever,在显微镜上调焦到图像清楚,然后调节stage x,y和Theta,使样品与光刻版的图形对齐。对

齐后,依次拉上去separation lever和alignment gap setting。

iii.把根据曝光提示依次点击屏幕上的Exposure和yes,然后脸部背向光刻机(避免眼部受紫外伤害),待曝光完成后,扳回“contact level”,拉出sample holder,

取下样品。

f)若还有其他样品曝光,则重复步骤b)- e)。

g)若无其他样品曝光,取下mask holder并将其翻转,使mask由mask holder托住(以

免真空消失后mask掉下来摔碎),长按3s“mask vacuum is on”直到变为“mask

vacuum is off”后,取下mask到光刻版盒里(mask的铬面要架在光刻版盒的凹坑

上避免图形磨坏)。放回mask holder,并拧紧螺丝固定。

9.PEB OR Cross link bake

a)这一步的烘烤时间和温度所用的烘胶工具的采用视具体的光刻胶而定。

b)烘烤完成后用N2吹扫以完成冷却。

10.显影

a)准备两个干净烧杯,然后分别用DI Water冲洗三遍。

b)两个烧杯一个用来盛显影液,另一个用来盛DI Water。

c)定时器定好显影的时间。

d)镊子夹着样品进入显影液的同时开始计时,当样品上开始出现图像时,开始沿样品

表面的法线方向来回晃动样品。

e)显影时间到后,立即放入DI Water中。

f)用DI Water 冲洗镊子,然后把样品夹出去离子水,用去离子水冲洗,然后用N2

吹干。

g)如果还有样品显影,则重复步骤c)- f)。

11.Hard bake

a)这一步的烘烤时间和温度所用的烘胶工具的采用视具体的光刻胶而定。

b)烘烤完成后用N2吹扫以完成冷却。

12.样品检查:放在千级区的显微镜下或SEM里观察样品,如能满足要求,即可准备下一步

关机等事项,如果不满足,用remover或丙酮乙醇洗掉光刻胶,重新进行光刻。

13.光刻机关机

a)再次确定mask已经取下。

b)关光源控制器:点击光源控制器面板上的power off。

c)关主机:长按3s 主机左部的“on/off”按钮后,光刻机屏幕上显示600s倒计时用

于汞灯冷却。(等待冷却过程中可以进行步骤14,做完步骤14后再回来。)

d)倒计时结束后,逆时针90度旋转红色主开关。

e)关外围设备:包括CDA和氮气的阀门,以及真空泵所用的插排上的电源开关。

f)在使用记录表格上登记关机时间和汞灯使用时间。

14.其他:

a)关闭烘烤设备。

b)清洗烧杯和镊子:

i.显影液的烧杯视具体的显影液的类型而定,一般用DI Water冲洗三遍,N2吹

干。

ii.去离子水的烧杯用DI Water冲洗三遍,N2吹干。

iii.如果有其他烧杯,则其清理方法视具体烧杯里装的液体而定,详细的方法以辛倩老师的培训内容为准。

iv.镊子用丙酮乙醇来回冲洗三遍,吹干。详细的方法以辛倩老师的培训内容为准。

c)关闭并擦拭spin coater

i.回到spin coater的主界面,关掉spin coater。

ii.用无尘纸蘸丙酮擦拭spin coater的白色部分,注意不要擦到橡胶圈,以及注意清洗盖子部分的凹槽里的光刻胶。

iii.用无尘纸蘸乙醇擦拭spin coater盖子的透明部分。

iv.放回spin coater的透明圆形塑料片。

d)处理废液:具体的废液处理方法视废液的种类而定,以辛倩老师的培训内容为准。

15.关闭维修走廊里氮气枪的氮气和CDA等阀门。

Appendix I:常用光刻胶的工艺参数

Appendix II:铬版清洗步骤

1.高浓度(接近饱和)的氢氧化钠溶液浸泡3-5分钟。

2.用去离子水冲净(3-5分钟)。

3.50%的硫酸溶液浸泡3-5分钟。

4.重复2的步骤。

5.放入净化台中风干。

Appendix III:光刻机sample holder贴膜扎孔示例

1.Sample holder上有三个小洞,如上图所示。

2.为了使小尺寸样品在光刻时能被vacuum吸住,我们采取了在sample holder上贴膜并在上面扎通气孔的方法。

3.最下面的C孔是在low vacuum contact和vacuum contact时才使用。如果不使用的话,不用在C孔上扎眼。

4.A孔及其附近要均匀的扎用针几个小孔,B孔上用针要扎一个小孔。这些小孔要能够被样品覆盖住。

5.贴上去的塑料膜应尽量保持平整,可以在扎好控制后,把膜压在sample hoder和另一个平整的表面(如光刻间的墙壁上)之间来回磨几下,使扎眼带来的不平整度减小一些,然后用氮气枪穿干净膜的表面。

6.放回sample hoder时要保证C孔下方的短划线与holder下面的托盘上线对准,如下图所示。

光刻工艺概述

光刻工艺流程图 一前处理(OAP) 通常在150~200℃对基片进行烘考以去除表面水份,以增强光刻胶与硅片的粘附性。(亲水表面与光刻胶的粘附性差,SI的亲水性最小,其次SIO2,最后PSI玻璃和BSI玻璃) OAP的主要成分为六甲基二硅烷,在提升光刻胶的粘附性工艺中,它起到的作用不是增粘剂,而是改变SiO2的界面结构,变亲水表面为疏水表面。OAP通常采用蒸汽涂布的方式,简单评

价粘附性的好坏,可在前处理过的硅片上滴一滴水,通过测量水与硅片的接触角,角度越大, SI 二、匀胶 光刻胶通常采用旋涂方式,在硅片上得到一层厚度均匀的胶层。影响胶厚的最主要因素:光刻胶的粘度及旋转速度。次要因素:排风;回吸;胶泵压力;胶盘;温度。 胶厚的简单算法:光刻胶理论的最小胶厚的平方乘以理论的转速=目标光刻胶的胶厚的平方乘以目标转速 例如:光刻胶理论厚度1微米需要转速3000转/分,那需要光刻胶厚度1.15微米时转速应为 12 *3000/1.152 三、前烘 前烘的目的是为了驱除胶膜中残余的溶剂,消除胶膜的机械应力。前烘的作用: 1)增强胶层的沾附能力;2)在接触式曝光中可以提高胶层与掩模板接触时的耐磨性能;3)可以提高和稳定胶层的感光灵敏度。前烘是热处理过程,前烘通常的温度和时间: 烘箱90~115℃ 30分钟 热板90~120℃ 60~90秒 四、光刻 光刻胶经过前烘后,原来液态光刻胶在硅片表面上固化。光刻的目的就是将掩膜版上的图形转移到硅片上。曝光的设备分类接触式、接近式、投影式、步进式/扫描式、电子束曝光、软X射线曝光。 五、显影 经过显影,正胶的曝光区域和负胶的非曝光区域被溶解,正胶的非曝光区域和负胶的曝光区域被保留下来,从而完成图形的转移工作。正胶曝光区域经过曝光后,生成羧酸与碱性的显影液中和反应从而被溶解。负胶的曝光区域经过曝光后产生胶联现象,不被显影液溶解。而未曝光的区域则被显影液溶解掉。定影液的作用是漂洗显影过程中产生的碎片,挤出残余的显影液,另外还可以起到收缩图形,提高图形的质量。

光刻原理

光 刻 工 艺 一、目的: 按照平面晶体管和集成电路的设计要求,在SiO 2或金属蒸发层上面刻蚀出与掩模板完全相对应的几何图形,以实现选择性扩散和金属膜布线的目的。 二、原理: 光刻是一种复印图象与化学腐蚀相结合的综合性技术,它先采用照像复印的方法,将光刻掩模板上的图形精确地复制在涂有光致抗蚀剂的SiO 2层或金属蒸发层上,在适当波长光的照射下,光致抗证剂发生变化,从而提高了强度,不溶于某些有机溶剂中,未受光照射的部分光致抗蚀剂不发生变化,很容易被某些有机溶剂溶解。然后利用光致抗蚀剂的保护作用,对SiO 2层或金属蒸发层进行选择性化学腐蚀,从而在SiO 2层或金属层上得到与光刻掩模板相对应的图形。 (一)光刻原理图 (一)光刻胶的特性: 1.性能,光致抗蚀剂是一种对光敏感的高分子化合物。当它受适当波长的光照射后就能吸收一定波长的光能量,使其发生交联、聚合或分解等光化学反应。由原来的线状结构变成三维的网状结构,从而提高了抗蚀能力,不再溶于有机溶剂,也不再受一般腐蚀剂的腐蚀. 2.组成:以KPR 光刻胶为例: 感光剂--聚乙烯醇肉桂酸酯。 溶 剂--环己酮。 增感剂--5·硝基苊, 3.配制过程: 将一定重量的感光剂溶解于环己酮里搅拌均匀,然后加入一定量的硝基苊,再继续揖拌均匀,静置于暗室中待用。 感光剂聚乙烯醇肉桂酸酯的感光波长为3800?以内,加入5·硝基苊后感光波长范围发生了变化从2600—4700 ?。 (二)光刻设备及工具: 在SiO 2层上涂复光刻胶膜 将掩模板覆盖 在光刻胶膜上 在紫外灯下曝光 显影后经过腐蚀得到光刻窗口

1.曝光机--光刻专用设备。 2.操作箱甩胶盘--涂复光刻胶。 3.烘箱――烤硅片。 4.超级恒温水浴锅--腐蚀SiO2片恒温用。 5.检查显为镜――检查SiO2片质量。 6.镊子――夹持SiO2片。 7.定时钟――定时。 8.培养皿及铝盒――装Si片用。 9.温度计――测量温度。 图(二)受光照时感光树脂分子结构的变化 三、光刻步骤及操作原理 1.涂胶:利用旋转法在SiO2片和金属蒸发层上,涂上一层粘附性好、厚度适当、均匀的光刻胶。 将清洁的SiO2片或金属蒸发片整齐的排列在甩胶盘的边缘上,然后用滴管滴上数滴光刻胶于片子上,利用转动时产生的离心力,将片子上多余的胶液甩掉,在光刻胶表面粘附能力和离心力的共同作用下形成厚度均匀的胶膜。 涂胶时间约为1分钟。 要求:厚度适当(观看胶膜条纹估计厚薄),胶膜层均匀,粘附良好,表面无颗粒无划痕。 图(三)光刻工艺流程示意图

光刻工艺流程

光刻工艺流程 Lithography Process 摘要:光刻技术(lithography technology)是指集成电路制造中利用光学—化学反应原理和化学,物理刻蚀法,将电路图形传递到单晶表面或介质层上,形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。光刻是集成电路工艺中的关键性技术,其构想源自于印刷技术中的照相制版技术。光刻技术的发展使得图形线宽不断缩小,集成度不断提高,从而使得器件不断缩小,性能也不断提利用高。还有大面积的均匀曝光,提高了产量,质量,降低了成本。我们所知的光刻工艺的流程为:涂胶→前烘→曝光→显影→坚膜→刻蚀→去胶。 Abstract:Lithography technology is the manufacture of integrated circuits using optical - chemical reaction principle and chemical, physical etching method, the circuit pattern is transferred to the single crystal surface or the dielectric layer to form an effective graphics window or function graphics technology.Lithography is the key technology in integrated circuit technology, the idea originated in printing technology in the photo lithographic process. Development of lithography technology makes graphics width shrinking, integration continues to improve, so that the devices continue to shrink, the performance is also rising.There are even a large area of exposure, improve the yield, quality and reduce costs. We know lithography process flow is: Photoresist Coating → Soft bake → exposure → development →hard bake → etching → Strip Photoresist. 关键词:光刻,涂胶,前烘,曝光,显影,坚膜,刻蚀,去胶。 Key Words:lithography,Photoresist Coating,Soft bake,exposure,development,hard bake ,etching, Strip Photoresist. 引言: 光刻有三要素:光刻机;光刻版(掩模版);光刻胶。光刻机是IC晶圆中最昂贵的设备,也决定了集成电路最小的特征尺寸。光刻机的种类有接触式光刻机、接近式光刻机、投影式光刻机和步进式光刻机。接触式光刻机设备简单,70年代中期前使用,分辨率只有微

光刻技术

职大09微电子 光刻技术 摘要:光刻(photoetching)是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺,在此之后,晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。被除去的部分可能形状是薄膜内的孔或是残留的岛状部分。 关键词:光刻胶;曝光;烘焙;显影;前景 Abstract: photoetching lithography (is) through a series of steps will produce wafer surface film of certain parts of the process, remove after this, wafer surface will stay with the film structure. The part can be eliminated within the aperture shape is thin film or residual island. Keywords: the photoresist, Exposure; Bake; Enhancement; prospects

目录 第一章绪论 (2) 第二章光刻技术的原理 (3) 第三章光刻技术的工艺过程 (4) 1基本光刻工艺流程—从表面准备到曝光 (4) 1.1光刻十步法 (4) 1.2基本的光刻胶化学物理属性 (4) 1.2.1组成 (4) 1.2.2光刻胶的表现要素 (4) 1.2.3正胶和负胶的比较 (5) 1.2.4光刻胶的物理属性 (5) 1.3光刻工艺剖析 (5) 1.3.1表面准备 (5) 1.3.2涂光刻胶 (5) 1.3.3软烘焙 (6) 1.3.4对准和曝光(A&E) (6) 2基本光刻工艺流程—从曝光到最终检验 (6) 2.1显影 (6) 2.1.1负光刻胶显影 (6) 2.1.2正光刻胶显影 (7) 2.1.3湿法显影 (7) 2.1.4干法(或等离子)显影 (7) 2.2硬烘焙 (7) 2.3显影检验(develop inspect DI) (7) 2.3.1检验方法 (8) 2.3.2显影检验拒收的原因 (8) 2.4刻蚀 (8) 2.4.1湿法刻蚀 (8) 2.4.2干法刻蚀(dry etching) (9) 2.5光刻胶的去除 (10) 2.6最终目检 (10) 第四章光刻技术的发展与现状 (11) 1 .EUV 光刻技术 (11) 2 .PREVAIL 光刻技术 (12) 3.纳米压印光刻技术 (12) 4.展望 (14) 参考文献15

光刻

光刻 一、概述: 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。 二、光学基础: 光的反射(reflection)。光射到任何表面的时候都会发生反射,并且符合反射定律:入射角等于反射角。在曝光的时候,光刻胶往往会在硅片表面或者金属层发生反射,使不希望被曝光的光刻胶被曝光,从而造成图形复制的偏差。常常需要用抗反射涂层(ARC,Anti-Reflective Coating)来改善因反射造成的缺陷。 光的折射(refraction)。光通过一种透明介质进入到另一种透明介质的时候,发生方向的改变。主要是因为在两种介质中光的传播速度不同(λ=v/f)。直观来说是两种介质中光的入射角发生改变。所以我们在90nm工艺中利用高折射率的水为介质(空气的折射率为1.0,而水的折射率为1.47),采用浸入式光刻技术,从而提高了分辨率。而且这种技术有可能将被沿用至45nm工艺节点。 光的衍射或者绕射(diffraction)。光在传播过程中遇到障碍物(小孔或者轮廓分明的边缘)时,会发生光传播路线的改变。曝光的时候,掩膜板上有尺寸很小的图形而且间距很窄。衍射会使光部分发散,导致光刻胶上不需要曝光的区域被曝光。衍射现象会造成分辨率的下降。 光的干涉(interference)。波的本质是正弦曲线。任何形式的正弦波只要具有相同的频率就能相互干涉,即相长相消:相位相同,彼此相长;相位不同,彼此相消。在曝光的过程中,反射光与折射光往往会发生干涉,从而降低了图形特征复制的分辨率。 调制传输函数(MTF, Modulation Transfer Function)。用于定义明暗对比度的参数。即分辨掩膜板上明暗图形的能力,与光线的衍射效应密切相关。MTF=(Imax-Imin)/(Imax+Imin),好的调制传输函数,就会得到更加陡直的光刻胶显影图形,即有高的分辨率。临界调制传输函数(CMTF,Critical Modulation Transfer Function)。主要表征光刻胶本身曝光对比度的参数。即光刻胶分辨透射光线明暗的能力。一般来说光路系统的调制传输函数必须大于光刻胶的临界调制传输函数,即MTF>CMTF。 数值孔径(NA, Numerical Aperture)。透镜收集衍射光(聚光)的能力。NA=n*sinθ=n*(透镜半径/透镜焦长)。一般来说NA大小为0.5~0.85。提高数值孔径的方法:1、提高介质折射率n,采用水代替空气;2、增大透镜的半径; 分辨率(Resolution)。区分临近最小尺寸图形的能力。R=kλ/(NA)=0.66/(n*sinθ) 。提高分辨率的方法:1、减小光源的波长;2、采用高分辨率的光刻胶;3、增大透镜半径;4、采用高折射率的介质,即采用浸入式光刻技术;5、优化光学棱镜系统以提高k(0.4~0.7)值(k是标志工艺水平的参数)。 焦深(DOF,Depth of Focus)。表示焦点周围的范围,在该范围内图像连续地保持清晰。焦深是焦点上面和下面的范围,焦深应该穿越整个光刻胶层的上下表面,这样才能够保证光刻胶完全曝光。DOF=kλ/(NA)2。增大焦深的方法:1、增大光源的波长;2、采用小的数值

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。 决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄; 影响光刻胶厚度均运性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时 间点有关。 一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不 同的光刻胶种类和分辨率): I-line最厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~ 0.5μm。 4、软烘(Soft Baking) 方法:真空热板,85~120℃,30~60秒; 目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶 玷污设备; 边缘光刻胶的去除(EBR,Edge Bead Removal)。光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。边缘的光刻胶一般涂布不均匀,不能得到很好的图形,而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形。所以需要去除。

浸没式光刻技术

浸没式光刻技术 摘要:光刻工艺直接决定了大规模集成电路的特征尺寸,是大规模集成电路制造的关键工艺。作为光刻工艺中最重要设备之一,光刻机一次次革命性的突破,使大模集成电路制造技术飞速向前发展。因此,了解光刻技术的基本原理,了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。本文就以上几点进行了简要的介绍。 沉浸式光刻技术是在传统的光刻技术中,其镜头与光刻胶之间的介质是空气,而所谓浸入式技术是将空气介质换成液体。实际上,浸入式技术利用光通过液体介质后光源波长缩短来提高分辨率,其缩短的倍率即为液体介质的折射率。沉浸式光刻技术是在传统的光刻技术中,其镜头与光刻胶之间的介质是空气,而所谓浸入式技术是将空气介质换成液体。实际上,浸入式技术利用光通过液体介质后光源波长缩短来提高分辨率,其缩短的倍率即为液体介质的折射率。 关键词:沉浸式光刻、大规模集成电路、折射率

目录 浸没式光刻技术 (1) 目录 (2) 第一章背景 (3) 1.1 概论 (3) 第二章光刻技术 (4) 2.1 193nm浸没式光刻技术 (4) 2.1.1浸没液体(积淀、气泡、光吸收) (5) 2.1.2液体浸没方式(局部浸没法) (5) 2.1.3大数值孔径投影物镜的设计(折反式投影物镜) (7) 2.1.4 偏振光照明(无损偏振光照明系统) (8) 2.1.5液体温度变化带来的影响(热量累积效应) (9) 2.1.6气泡的消除(曝光缺陷) (9) 2.1.7光刻胶与污染(污染沉积) (9) 2.2 浸没式光刻机浸液控制技术研究 (9) 2.2.1 浸液控制关键技术研究 (9) 2.2.2 浸液控制系统的研制 (11) 2.3 控制总结 (13) 第三章展望 (14) 参考文献 (15)

光刻工艺与方法

光刻工艺与方法 张永平 2012.02.24

?光刻胶由三部分组成: 1、感光剂 2、增感剂 3、溶剂 正、负性光刻胶

衡量光刻胶好坏的标准 ?1、感光度 ?2、分辨率 ?3、粘度及固态含有率 ?4、稳定性 ?5、抗蚀性 ?6、黏附能力 ?7、针孔密度

光源 ?现代曝光系统所产生的像是受衍射限制的,而衍射效应又与曝光辐射的波长有很强的联系。从历史看,多数的光刻系统都使用弧光灯作为主要光源,内含有汞蒸汽,用光刻的灯消耗大约1千瓦功率。常用的汞两种特征波长:436nm(g线)和365nm(i线)。20世纪90年代早期,多数的光刻机使用g线;在0.35μm这一代中,i线步进光刻机是主宰。在深紫外光这一段,最亮的光源要数准分子激光,最有兴趣的二种源:KrF(248nm)和ArF(193nm),一般有二种元素,一种是惰性气体,一种是含卤化合物。准分子激光的主要问题:激光的可靠性和寿命、镜头系统中光学元件对曝光波长的透明度、寻找合适的光刻胶

?曝光技术直接影响到微细图形加工的精度与质量?a,接触式 ?b,接近式 ?c,投影式

三种曝光方式比较 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,同时由于尘埃和基片表面不平等,常常存在不同程度的曝光缝隙而影响成品率。 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,不存在景深问题提高了对准精度,也减弱了灰尘微粒的影响,已成为LSI 和VLSI 中加工小于3um 线条的主要方法。缺点是投影系统光路复杂,对物镜成像能力要求高。

光刻概述

《微电子学导论》课程报告题目:光刻工艺概述 姓名:王泽卫 学号:2011700214 专业:材料科学与工程 完成日期:2014年11月17日

光刻工艺概述 摘要:从半导体制造的初期,光刻就被认为是集成电路制造工艺发展的驱动力。直到今天,集成电路正致力于把更多的器件和组合电路集成在一个芯片上,这种趋势仍在延续。在半导体制造业发展的五十年来,正像摩尔定律所阐明的,相比于其他单个技术来说,光刻对芯片性能的发展有着革命性的贡献。本文将从光刻的原理、工艺流程、以及目前先进的光刻工艺等几个方面对其进行介绍。 关键词:光刻原理、光刻工艺流程、先进光刻工艺 一、光刻概述 (一)光刻的概念及原理 光刻就是利用照相复制与化学腐蚀相结合的技术,在工件表面制取精密、微细和复杂薄层图形的化学加工方法。在光刻的过程中,使用光敏光刻胶材料和可控制的曝光在硅片表面形成三维图形。光刻过程的其他说法是照相、光刻、掩膜、图形形成。总的来说,光刻指的是将图形转移到转移到一个平面的任一复制过程。因此,光刻有时就是指“复制”。 光刻的原理就是利用光致抗蚀剂(或称光刻胶)感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点,将掩模板上的图形刻制到被加工表面上。在光刻的过程中,为获得令人满意的光刻图形,对光刻提出了几点要求:高分辨率;光刻胶高光敏性;精确对准;精确的工艺参数控制;低缺陷密度。 (二)光刻胶 光刻胶也称为光致抗蚀剂,它是由感光树脂、增感剂和溶剂三部分组成的对光敏感的混合液体。光刻胶主要用来将光刻掩模板上的图形转移到元件上。 根据光刻胶的化学反应机理和显影原理,可将其分为:正性光刻胶和负性光刻胶。负性光刻胶把与掩膜版上图形相反的图形复制到硅片表面。正性光刻胶把与掩膜版上相同的图形复制到硅片表面。 根据所能形成的图形的关键尺寸可将其分为:传统光刻胶(包括I线、G线和H线)和深紫外光刻胶。传统的光刻胶只适用于线宽在0.35μm和以上的硅

光刻机的技术原理和发展趋势

光刻机的技术原理和发展趋势 王平0930******* 摘要: 本文首先简要介绍了光刻技术的基本原理。现代科技瞬息万变,传统的光刻技术已经无法满足集成电路生产的要求。本文又介绍了提高光刻机性能的关键技术和下一代光刻技术的研究进展情况。 关键字:光刻;原理;提高性能;浸没式光刻;下一代光刻 引言: 光刻工艺直接决定了大规模集成电路的特征尺寸,是大规模集成电路制造的关键工艺。作为光刻工艺中最重要设备之一,光刻机一次次革命性的突破,使大模集成电路制造技术飞速向前发展。因此,了解光刻技术的基本原理,了解提高光刻机性能的关键技术以及了解下一代光刻技术的发展情况是十分重要的。本文就以上几点进行了简要的介绍。 光刻技术的基本原理: 光刻工艺通过曝光的方法将掩模上的图形转移到涂覆于硅片表面的光刻胶上,然后通过显影、刻蚀等工艺将图形转移到硅片上。 1、涂胶 要制备光刻图形,首先就得在芯片表面制备一层均匀的光刻胶。截止至2000年5月23日,已经申请的涂胶方面的美国专利就达118项。在涂胶之前,对芯片表面进行清洗和干燥是必不可少的。目前涂胶的主要方法有:甩胶、喷胶和气相沉积,但应用最广泛的还是甩胶。甩胶是利用芯片的高速旋转,将多余的胶甩出去,而在芯片上留下一层均匀的胶层,通常这种方法可以获得优于+2%的均匀性(边缘除外)。胶层的厚度由下式决定: 式中:F T为胶层厚度,ω为角速度,η为平衡时的粘度,ρ为胶的密度,t为时间。由该式可见,胶层厚度和转速、时间、胶的特性都有关系,此外旋转时产生的气流也会有一定的影响。甩胶的主要缺陷有:气泡、彗星(胶层上存在的一些颗粒)、条纹、边缘效应等,其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。

光刻技术及其应用的状况和未来发展

光刻技术及其应用的状况和未来发展 光刻技术及其应用的状况和未来发展1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一、两代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。如图1所示,是基于2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 以Photons为光源的光刻技术 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景

光刻工艺基础知识

光刻工艺基础知识PHOTO PHOTO 流程? 答:上光阻→曝光→顯影→顯影後檢查→CD量測→Overlay量測 何为光阻?其功能为何?其分为哪两种? 答:Photoresist(光阻).是一种感光的物质,其作用是将Pattern从光罩(Reticle)上 传递到Wafer上的一种介质。其分为正光阻和负光阻。 何为正光阻? 答:正光阻,是光阻的一种,这种光阻的特性是将其曝光之后,感光部分的性质会改变,并在之后的显影过程中被曝光的部分被去除。 何为负光阻? 答:负光阻也是光阻的一种类型,将其曝光之后,感光部分的性质被改变,但是这种光阻的特性与正光阻的特性刚好相反,其感光部分在将来的显影过程中会被留下,而没有被感光的部分则被显影过程去除。 什幺是曝光?什幺是显影? 答:曝光就是通过光照射光阻,使其感光;显影就是将曝光完成后的图形处理,以将图形清晰的显现出来的过程。 何谓 Photo? 答:Photo=Photolithgraphy,光刻,将图形从光罩上成象到光阻上的过程。 Photo主要流程为何? 答:Photo的流程分为前处理,上光阻,Soft Bake, 曝光,PEB,显影,Hard Bake等。 何谓PHOTO区之前处理? 答:在Wafer上涂布光阻之前,需要先对Wafer表面进行一系列的处理工作,以使光阻能在后面的涂布过程中能够被更可靠的涂布。前处理主要包括Bake,HDMS等过程。其中通过Bake将Wafer表面吸收的水分去除,然后进行HDMS工作,以使Wafer表面更容易与光阻结合。 何谓上光阻? 答:上光阻是为了在Wafer表面得到厚度均匀的光阻薄膜。光阻通过喷嘴(Nozzle)被 喷涂在高速旋转的Wafer表面,并在离心力的作用下被均匀的涂布在Wafer的表面。 何谓Soft Bake? 答:上完光阻之后,要进行Soft Bake,其主要目的是通过Soft Bake将光阻中的溶剂 蒸发,并控制光阻的敏感度和将来的线宽,同时也将光阻中的残余内应力释放。 何谓曝光? 答:曝光是将涂布在Wafer表面的光阻感光的过程,同时将光罩上的图形传递到Wafer上的过程。

07工艺-光刻介绍

集成电路工艺之
光刻
1、基本描述和过程 2、光刻胶 3、光刻机 4、光源 5、光刻工艺 6、新技术简介
光刻
IC 工艺流程
Materials IC Fab Metallization Wafers Thermal Processes Masks Implant PR strip Etch PR strip Packaging CMP Dielectric deposition Test
IC 制造
e-Beam or Photo
EDA
Mask or Reticle
Ion Implant
PR
Etch
Chip
Photolithography
Final Test
Photolithography IC Design
EDA: 自动化电子设计 PR: 光刻胶

光刻基本介绍
? 在硅片表面匀胶,然后将掩模版上的图形转移光刻 胶上的过程 ? 将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。 ? 光刻在整个硅片加工成本中几乎占三分之一。 ? 光刻占40%到 50% 的流片时间。 ? 决定最小特征尺寸。 IC制程中最重要的模块,是集成电路中关键的 工艺技术,最早的构想来源于印刷技术中的照相制 版。光刻技术最早于1958年开始应用,并实现了平 面晶体管的制作。
光刻的基本步骤
? ? ? ? ? ? ? ? ? 硅片清洗 前烘和前处理 光刻胶涂布 匀胶后烘 对准和曝光 曝光后烘 显影 显影后烘 图形检查
涂胶
曝光 显影
硅片清洗
Clean Gate Oxide Primer
前烘和前处理
Polysilicon STI P-Well USG STI
Polysilicon USG P-Well

光刻工艺过程

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蒸气淀积,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。 决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄; 影响光刻胶厚度均运性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时间点有关。 一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率):I-line最厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~0.5μm。 4、软烘(Soft Baking) 方法:真空热板,85~1200C,30~60秒; 目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶玷污设备; 边缘光刻胶的去除(EBR,Edge Bead Removal)。光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。边缘的光刻胶一般涂布不均匀,不能得到很好的图形,而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形。所以需要去除。 方法:a、化学的方法(Chemical EBR)。软烘后,用PGMEA或EGMEA去边溶剂,喷出少量在正反面边缘出,并小心控制不要到达光刻胶有效区域; b、光学方法(Optical EBR)。即硅片边缘曝光(WEE,Wafer Edge Exposure)。在完成图形的曝光后,用激光曝光硅片边缘,然后在显影或特殊溶剂中溶解; 5、对准并曝光(Alignment and Exposure) 对准方法:a、预对准,通过硅片上的notch或者flat进行激光自动对准;b、通过对准标志(Align Mark),位于切割槽(Scribe Line)上。另外层间对准,即套刻精度(Overlay),保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准。 曝光中最重要的两个参数是:曝光能量(Energy)和焦距(Focus)。如果能量和焦距调整不好,就不能得到要求的分辨率和大小的图形。表现为图形的关键尺寸超出要求的范围。 曝光方法: a、接触式曝光(Contact Printing)。掩膜板直接与光刻胶层接触。曝光出来的图形与掩

看懂光刻机-光刻工艺流程详解

看懂光刻机:光刻工艺流程详解 半导体芯片生产主要分为IC 设计、IC 制造、IC 封测三大环节。IC 设计主要根据芯片的设计目的进行逻辑设计和规则制定,并根据设计图制作掩模以供后续光刻步骤使用。IC 制造实现芯片电路图从掩模上转移至硅片上,并实现预定的芯片功能,包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等步骤。IC 封测完成对芯片的封装和性能、功能测试,是产品交付前的最后工序。 芯片制造核心工艺主要设备全景图 光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤,耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上,这一过程通过光刻来实现,光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。芯片在生产中需要进行20-30 次的光刻,耗时占到IC 生产环节的50%左右,占芯片生产成本的1/3。 光刻工艺流程详解 光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶,再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过掩模照射在硅片表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶,就实现了电路图从掩模到硅片的转移。 光刻完成后对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀,最后洗去剩余光刻胶,就实现了半导体器件在硅片表面的构建过程。 光刻分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺,区别在于两者使用的光刻胶的类型不同。负性光刻使用的光刻胶在曝光后会因为交联而变得不可溶解,并会硬化,不会被溶剂洗掉,从而该部分硅片不会在后续流程中被腐蚀掉,负性光刻光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。 在硅片表面构建半导体器件的过程 正性光刻与负性光刻相反,曝光部分的光刻胶会被破坏从而被溶剂洗掉,该部分的硅片没

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。这一步曝光的能量(Dose)和成像焦点偏移(Focus offset)尤为重要. 5)Post Exposure Bake(PEB)即后烘,这是非常重要的一步。在 I-line光刻机中,这一步的目的是消除光阻层侧壁的驻波效应,

光刻工艺问答

光刻工艺问答

PHOTO 流程? 答:上光阻→曝光→顯影→顯影後檢查→CD量測→Overlay量測 何为光阻?其功能为何?其分为哪两种? 答:Photoresist(光阻).是一种感光的物质,其作用是将Pattern从光罩(Reticle)上传递到Wafer上的一种介质。其分为正光阻和负光阻。 何为正光阻? 答:正光阻,是光阻的一种,这种光阻的特性是将其曝光之后,感光部分的性质会改变,并在之后的显影过程中被曝光的部分被去除。 何为负光阻? 答:负光阻也是光阻的一种类型,将其曝光之后,感光部分的性质被改变,但是这种光阻的特性与正光阻的特性刚好相反,其感光部分在将来的显影过程中会被留下,而没有被感光的部分则被显影过程去除。 什幺是曝光?什幺是显影? 答:曝光就是通过光照射光阻,使其感光;显影就是将曝光完成后的图形处理,以将图形清晰的显现出来的过程。 何谓 Photo? 答:Photo=Photolithgraphy,光刻,将图形从光罩上成象到光阻上的过程。Photo主要流程为何? 答:Photo的流程分为前处理,上光阻,Soft Bake, 曝光,PEB,显影,Hard Bake 等。 何谓PHOTO区之前处理? 答:在Wafer上涂布光阻之前,需要先对Wafer表面进行一系列的处理工作,以使光阻能在后面的涂布过程中能够被更可靠的涂布。前处理主要包括Bake,HDMS等过程。其中通过Bake将Wafer表面吸收的水分去除,然后进行HDMS工作,以使Wafer表面更容易与光阻结合。 何谓上光阻? 答:上光阻是为了在Wafer表面得到厚度均匀的光阻薄膜。光阻通过喷嘴(Nozzle)被喷涂在高速旋转的Wafer表面,并在离心力的作用下被均匀的涂布在Wafer的表面。

光刻工艺

光刻工艺 一、提示: 光刻工艺是集成电路制造中最关键的工艺之一。光刻是一种复印图像和化学腐蚀相结合的综合性技术。光刻的本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和掺杂的晶圆上。这些结构首先以图形形式制作在被称为光刻掩膜版的石英膜版上,光刻工艺首先将事先做好的光刻掩膜版上的图形精确地、重复地转移到涂有光刻胶的待腐蚀层上,然后利用光刻胶的选择性保护作用,对需腐蚀图形层进行选择性化学腐蚀,从而在表面形成与光刻版相同或相反的图层。 二、概要: 光刻实际是将图形转移到一个平面的任一复制过程。本章先介绍了光刻的概念,接着介绍了光刻工艺的基本步骤,并相继介绍了光刻过程中的必备的两种材料,即掩膜版和光刻胶,然后对多种光刻设备做了简要介绍。本章需重点掌握光刻工艺、光刻胶及光刻设备等。 三、关键知识: 光刻的概念:光刻处于晶圆加工过程的中心,一般认为是集成电路(IC)制造中最关键的步骤,需要高性能以便结合其他工艺获得高成品率。光刻过程实际是图形由掩膜版转移到晶圆表面的过程。 光刻工艺的基本步骤:光刻工艺是一个复杂的过程,其中有很多影响其工艺宽容度的工艺变量。为了方便起见,这里将光刻工艺分成8个基本操作:气相成底膜、旋转涂胶、软烘(前烘)、曝光、烘焙、显影、坚膜(后烘)、显影检查。 光刻胶的分类:光刻包括两个基本的工艺类型,即正性光刻和负性光刻,因此用于光刻的光刻胶也有正胶和负胶之分。正性光刻是把与掩膜版上相同的图形复制到晶圆上,负性光刻是把与掩膜版上图形的相反图形复制到晶圆表面。 光刻设备:从早期的晶圆制造以来,光刻设备经历了几代的发展,每一代又以当时获得的特征尺寸分辨率所需的设备类型为基础。主要的光刻设备认为以下五代:接触式光刻机、接近式光刻机、扫描投影光刻机、分步重复光刻机和步进扫描光刻机。 四、重点讲解: 1、光刻的主要参数: (1)特征尺寸:一般是指MOS管的最小栅长,减小特征尺寸可以在单个晶圆上布局更多的芯片。光刻技术决定了在晶圆上的特征尺寸数值。 (2)分辨率:是指将晶圆上两个邻近的特征图形区分开来的能力。焦深是光焦点周围的一

光刻工艺流程

光刻工艺流程 Lithography Process 摘要:光刻技术(lithography technology)是指集成电路制造中利用光学—化学反应原理和化学,物理刻蚀法,将电路图形传递到单晶表面或介质层上,形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。光刻是集成电路工艺中的关键性技术,其构想源自于印刷技术中的照相制版技术。光刻技术的发展使得图形线宽不断缩小,集成度不断提高,从而使得器件不断缩小,性能也不断提利用高。还有大面积的均匀曝光,提高了产量,质量,降低了成本。我们所知的光刻工艺的流程为:涂胶→前烘→曝光→显影→坚膜→刻蚀→去胶。 Abstract:Lithography technology is the manufacture of integrated circuitsusing optical - chemical reaction principle and chemi cal, physical etching method, the circuit pattern is transferredto the single crystal surfaceor the dielectric layer to form an effective graphics window or function graphics technology.Lithography is the key technology in integrated circuit technology, the idea originated in printingtechnology in the photo lithographi cprocess. Development of lithography technologymakes graphic swidth shrinking, integration continues toimprove, so that the devices continue to shrink, the performance is also rising.There are even a large area of exposure, improve the yield, quality and reduce costs. We know lithography process flowis: Photoresist Coating → Soft bake→exposure →development →hard bake→ etching → Strip Photoresist. 关键词:光刻,涂胶,前烘,曝光,显影,坚膜,刻蚀,去胶。 Key Words:lithography,Photoresist Coating,Softbake,exposure,development,hard bake ,etching,Strip Photoresist.

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档