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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,

光刻工艺的基本过程

光刻工艺的基本过程 光刻工艺是集成电路制造过程中的一项关键工艺,也是制造高精度微电子器件的重要方法之一。本文将介绍光刻工艺的基本过程,包括掩膜制备、光刻胶涂布、曝光、显影和清洗等环节。 一、掩膜制备 掩膜是光刻工艺中的重要工具,用于定义芯片上各个元件的结构。首先,需要设计并制作出芯片的掩膜图案,一般采用计算机辅助设计软件进行设计。然后,将设计好的图案通过电子束曝光或激光直写等方式转移到掩膜板上,形成所需的掩膜。 二、光刻胶涂布 光刻胶是一种特殊的光敏材料,具有光刻过程中所需的特性。在光刻胶涂布过程中,需要将光刻胶均匀地涂布在硅片表面。这一步既可以通过机械方式实现,也可以通过涂布机等设备进行。涂布完成后,需要将硅片放入烘箱中进行烘烤,使光刻胶在硅片表面形成均匀的薄膜。 三、曝光 曝光是光刻工艺中最关键的一步,通过光源照射掩膜,将掩膜上的图案转移到光刻胶上。在曝光过程中,光刻胶对光的响应会发生变化,仅在光照射区域发生化学反应。这样,通过掩膜的光影投射,可以在光刻胶上形成所需的图案。

四、显影 显影是将曝光后的光刻胶进行处理,得到所需的图案的过程。在显影过程中,通过将硅片浸泡在显影液中,使光刻胶在曝光区域发生溶解或化学反应,从而去除曝光后未固化的光刻胶。经过显影处理后,只有曝光区域的光刻胶得到保留,其他区域的光刻胶被去除。五、清洗 清洗是为了去除显影过程中残留的显影液和未固化的光刻胶。在清洗过程中,首先将硅片浸泡在去离子水中,去除部分显影液。然后,使用有机溶剂或酸碱溶液进行清洗,将残留的显影液和光刻胶彻底去除。最后,再次使用去离子水进行冲洗,使硅片表面干净无污染。光刻工艺的基本过程就是以上几个环节的组合。在实际应用中,光刻工艺还需要经过多次重复,以实现复杂的器件结构和多层芯片的制备。此外,在不同的光刻工艺中,还会涉及到一些特殊的工艺步骤,如防反射涂层的使用、多重曝光等。 光刻工艺是制造集成电路的重要工艺之一,通过掩膜制备、光刻胶涂布、曝光、显影和清洗等环节,可以实现微米甚至纳米级别的器件结构制备。随着技术的不断发展,光刻工艺也在不断演进,以满足日益增长的微电子器件制造需求。

基本光刻工艺流程

第八章基本光刻工艺流程-表面准备到曝光 概述 最重要的光刻工艺是在晶圆表面建立图形。这一章是从解释基本光刻工艺十步法和讨论光刻胶的化学性质开始的。我们会按照顺序来介绍前四步(表面准备到对准和曝光)的目的和执行方法。 目的 完成本章后您将能够: 1.勾画出基本的光刻工艺十步法制程的晶圆截面。 2.解释正胶和负胶对光的反应。 3.解释在晶圆表面建立空穴和凸起所需要的正确的光刻胶和掩膜版的极性。4.列出基本光刻十步法每一步的主要工艺选项。 5.从目的4的列表中选出恰当的工艺来建立微米和亚微米的图形。 6.解释双重光刻,多层光刻胶工艺和平整化技术的工艺需求。 7.描述在小尺寸图形光刻过程中,防反射涂胶工艺和对比增强工艺的应用。8.列出用于对准和曝光的光学方法和非光学方法。 9.比较每一种对准和曝光设备的优点。 介绍 光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上的所规定的特定区域的基本操作(图8.1)。Photolithography是用来定义这个基本操作的术语。还有其它术语为Photomasking, Masking, Oxide或者Metal Removal (OR,MR)和Microlithography。 光刻工艺是半导体工艺过程中非常重要的一道工序,它是用来在不同的器件和电路表面上建立图形(水平的)工艺过程。这个工艺过程的目标有两个。首先是在晶圆表面建立尽可能接近设计规则中所要求尺寸的图形。这个目标被称为晶圆的分辨率(resolution)。图形尺寸被称为电路的特征图形尺寸(feature size)或是图像尺寸(image size)。 第二个目标是在晶圆表面正确定位图形(称为Alignment或者Registration)。整个电路图形必须被正确地定位于晶圆表面,电路图形上单独的每一部分之间的相对位置也必须是正确的(图8.2)。请记住,最终的图形是用多个掩膜版按照特定的顺序在晶圆表面一层一层叠加建立起来的。图形定位的的要求就好像是一幢建筑物每一层之间所要求的正确的对准。很容易想象,如果建筑物每一层和每一层不能很好地对准,那么它会对电梯以及楼梯带来什么样的

光刻工艺步骤介绍

光刻工艺步骤介绍 光刻工艺是半导体工艺中关键的步骤之一,它用于制造各种微细结构,如晶体管、光栅、电容或电阻等。光刻工艺具有高分辨率、高精度和高可 重复性的特点,被广泛应用于微电子、光电子、光伏等领域。下面将对光 刻工艺的步骤进行详细介绍。 1.掩膜设计:在光刻工艺中,需要首先进行掩膜设计。掩膜是一种光 刻胶的图形模板,确定了最终要形成的微细结构的形状和位置。掩膜设计 常用计算机辅助设计软件进行,设计完成后生成掩膜模板。 2.光刻胶涂覆:在光刻工艺中,需要将光刻胶均匀涂覆在待制作器件 表面,这是为了保护器件表面免受光刻过程中的腐蚀或损伤。涂覆一般使 用旋涂机或喷涂机进行,确保光刻胶均匀薄膜的形成。 3.预烘烤:涂覆光刻胶后,需要进行烘烤步骤来消除光刻胶中的溶剂,使光刻胶能够形成均匀的薄膜层。预烘烤也有助于增加光刻胶的附着力和 稳定性,并使其更容易与待制作器件表面结合。 4.曝光:曝光是光刻工艺的核心步骤,也是形成微细结构的关键。在 曝光过程中,掩膜模板被置于光源下,通过透过模板的局部区域将光刻胶 暴露于紫外线或可见光源。光刻胶对光线的敏感性使其在接受曝光后发生 化学或物理变化,形成暴光区域。曝光完毕后,去除掩膜模板。 5.显影:显影是指将曝光后的光刻胶通过溶液处理,使其在暴露区域 溶解去除,形成所需的微细结构。显影液对未曝光区域没有任何溶解作用,所以它只会溶解曝光区域中的光刻胶。显影的时间和温度需要根据光刻胶 的特性和所需结构来进行控制。

6.后烘烤:显影后的光刻胶需要进行后烘烤,以固化和增加其机械强度。后烘烤可以通过烤箱、烘干机或者其他热源进行。在烘干的过程中,通过将温度升高,光刻胶中的溶剂会完全挥发并交联,形成具有所需形状和特性的微细结构。 7.检查和测量:制作微细结构后,需要对其进行检查和测量,以确保其满足设计规格。常见的检查和测量方法有光学显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜等,这些设备可以对微细结构的尺寸、形状和位置等进行分析和评估。 总结起来,光刻工艺是一系列复杂的步骤,需要精细的操作和控制。它在半导体工艺中起着重要作用,对于微细结构和器件的制造具有重要意义。光刻工艺的发展也在不断推动着半导体工艺的进步和微电子技术的发展。

光刻机工艺流程

光刻机工艺流程 光刻机工艺是半导体制造过程中的关键步骤之一,用于在半导体芯片上形成微细图案。本文将介绍光刻机工艺的流程,从准备工作到最终图案的形成。 一、准备工作 在进行光刻机工艺之前,需要进行一系列的准备工作。首先,要确定所需的图案,并将其转化为数字化的掩膜文件。然后,将该文件传输到光刻机的控制系统中。接下来,需要准备基片,即芯片的基础材料。基片会经过一系列的清洗和处理步骤,以确保表面的纯净度和平整度。 二、涂覆光刻胶 在进行光刻之前,需要将光刻胶涂覆在基片上。光刻胶是一种光敏材料,可以通过光的照射形成图案。涂覆光刻胶的过程称为光刻胶涂覆。这一步骤需要将光刻胶倒在基片上,并利用离心力使其均匀分布在基片表面。 三、预烘烤 涂覆完光刻胶后,需要进行预烘烤步骤。预烘烤的目的是将光刻胶中的溶剂挥发掉,使其变得更加粘稠。预烘烤的温度和时间会根据光刻胶的种类和厚度进行调整,以确保光刻胶的性能达到最佳状态。

四、曝光 曝光是光刻机工艺中最关键的步骤之一。在曝光过程中,使用掩膜上的图案来控制光的传输,将光刻胶中被照射到的区域形成所需的图案。曝光过程中,通过控制曝光光源的强度和时间,可以精确地控制光刻胶的曝光量。曝光后,需要进行后曝光烘烤,以进一步固化光刻胶。 五、显影 显影是将曝光后的光刻胶中未固化的部分去除的过程。显影液中的化学溶液会将未曝光的光刻胶溶解掉,从而形成所需的图案。显影的时间和温度会根据光刻胶的种类和厚度进行调整,以确保完全去除未固化的光刻胶。 六、清洗 在显影之后,需要对基片进行清洗,以去除显影液和残留的光刻胶。清洗过程中,使用化学溶液和超声波等方法,将基片表面的污染物清除干净,以保证最终图案的质量。 七、质量检验 在完成光刻机工艺后,需要对芯片进行质量检验。质量检验的目的是验证图案的形成情况以及光刻胶的质量。常用的质量检验方法包括光学显微镜观察、扫描电子显微镜观察以及测量图案的尺寸和形状等。

光刻工艺流程

光刻工艺流程 光刻工艺是指利用光刻胶和光刻机将电子设计图案转移到硅片上的一种微细制造工艺。光刻工艺被广泛应用于集成电路制造、微电子器件制造等领域。下面将介绍一个典型的光刻工艺流程。 光刻工艺流程主要包括:准备硅片、涂覆光刻胶、暴光、显影、蚀刻和去胶等环节。 首先,准备硅片。硅片是光刻工艺的基础,通常是由高纯度单晶硅制成的圆片。在制造过程中,硅片需要经过酸洗、去菌、去胶等处理,确保表面的洁净和平整。 其次,涂覆光刻胶。光刻胶是一种覆盖在硅片表面的敏感树脂。通过旋涂机将光刻胶均匀涂覆在硅片表面,形成一层均匀的光刻胶膜。 然后,进行暴光。将经过电子设计的掩膜放置在光刻机上,与硅片上的光刻胶膜对齐。然后,利用紫外光源照射在掩膜上,通过透过掩膜上的光刻图案的部分,将光刻胶进行曝光。在曝光后,光刻胶会发生化学变化,形成暴光区域和未暴光区域。 接下来,进行显影。显影是将暴光后的光刻胶膜中的未暴光部分溶解掉,以显示出图案。将硅片放置在显影液中,未暴光的光刻胶会溶解掉,暴光的光刻胶会保留下来。经过显影后,图案的形状和尺寸就会出现在光刻胶膜上。 然后,进行蚀刻。蚀刻是将暴光后的光刻胶膜作为掩膜,将硅

片表面不需要的部分进行刻蚀。通过将硅片置于蚀刻液中,蚀刻液会将暴露在外的硅片进行化学反应,使其被蚀刻掉。而由于光刻胶的保护,光刻胶下方的硅片不会被蚀刻。 最后,去除光刻胶。在蚀刻后,需要将光刻胶膜从硅片上去掉。通过化学方法或机械方法去除光刻胶。去除光刻胶后,就得到了一个具有预定图案的硅片。 整个光刻工艺流程中,每一步都十分关键,需要严格控制各个参数。例如,在涂覆光刻胶时,需要确保涂覆的厚度均匀;在暴光时,需要保证掩膜与硅片的对位精度;在蚀刻过程中,需要控制蚀刻液的浓度和蚀刻时间等。 总之,光刻工艺是一项十分复杂且精细的微细制造工艺,它在集成电路制造、微电子器件制造等领域发挥着重要的作用。通过严格控制每个步骤,可以获得高精度和高质量的微细图案。

光刻机制造工艺流程

具体的光刻机制造工艺流程如下: 1、设计和规划:根据光刻机的功能需求和性能指标,进行详细的设计和规划。确定光刻机的结构布局、光学系统、传动系统等。 2、材料采购:根据设计和规划的要求,采购所需的材料。包括金属材料(铝合金、不锈钢等)、塑料材料(聚酰亚胺、聚酰胺等)、光刻胶、透镜材料等。 3、零部件制造: a. 金属零部件加工:根据设计图纸进行金属零部件的加工,包括切割、钻孔、磨削、铣削等。 b. 塑料零部件制造:使用注塑机对塑料材料进行注塑成型,制造塑料零部件。 c. 电子元件制造:采购电子元件,并进行焊接、组装等工艺,制造电子控制部件。 4、组件装配: a. 机架组装:将制造好的金属零部件进行组装,形成光刻机的机架。 b. 光学系统组装:根据设计要求,将透镜、反射镜等光学元件组装到机架上,形成光学系统。 c. 传动系统组装:安装传动装置,如直线驱动器、步进电机等,以实现光刻板的运动。 5、系统集成: a. 连接电路:将电子控制部件与机架上的传感器、执行器等连接起来,形成光刻机的电路系统。 b. 调试电路:对电路进行调试,确保各个功能部件正常工作。 c. 安装软件:根据光刻机的控制系统要求,安装相应的软件。

6、功能测试: a. 自动对焦功能测试:测试光刻机的自动对焦功能,检查焦点的准确性和稳定性。 b. 曝光精度测试:测试光刻机的曝光精度,检查曝光位置的准确性和重复性。 c. 曝光速度测试:测试光刻机的曝光速度,检查曝光时间的准确性和一致性。 7、调试和优化: a. 参数调整:根据测试结果,调整光刻机的参数,如曝光时间、光强度等,以提高曝光质量。 b. 光学系统优化:对光学系统进行调整和优化,提高光刻精度和分辨率。 c. 机械系统优化:对传动系统和机械结构进行调整和优化,提高运动精度和稳定性。 8、校准和验证: a. 曝光均匀性校准:使用标准样品进行曝光测试,校准光刻机的曝光均匀性。 b. 焦距准确性校准:使用标准样品进行焦距测试,校准光刻机的焦距准确性。 c. 光学畸变校准:使用标准样品进行光学畸变测试,校准光刻机的光学畸变情况。 9、质量检验: a. 外观质量检查:检查光刻机的机架、零部件的外观质量,包括表面光洁度、涂装质量等。 b. 功能完整性检查:测试光刻机的各项功能是否完整,如自动对焦、曝光精度等。 c. 安全性检查:检查光刻机的安全性能,如防护罩、紧急停机装置等是否符合标准要求。

光刻工艺步骤介绍

光刻工艺步骤介绍 光刻工艺是一种重要的微电子制造技术,用于将电子芯片的图案转移至硅片上。下面我将详细介绍光刻工艺的步骤。 第一步:准备硅片 在光刻工艺开始之前,首先需要准备好硅片。这包括清洗硅片表面以去除任何杂质,并在其表面形成一层薄的光刻胶。光刻胶一般是由聚合物(如光刻胶),溶剂和添加剂组成的混合物。 第二步:涂覆光刻胶 准备好的硅片放置在旋涂机上,然后将光刻胶涂覆在硅片表面。旋涂机会以高速旋转硅片,使光刻胶均匀地覆盖在整个表面上。涂覆的光刻胶会在硅片上形成一层均匀的薄膜。 第三步:预烘烤 涂覆光刻胶后,硅片需要进行预烘烤。预烘烤的目的是将光刻胶中的溶剂挥发掉,使光刻胶更加稳定。预烘烤是在较低的温度下进行的,一般在90-100°C之间。 第四步:对准和曝光 在对准和曝光步骤中,使用光刻机将芯片的图案转移到光刻胶层上。首先,在光刻机的对准系统下,将硅片和图案的掩膜进行对准。对准系统使用电子束或激光进行确切的对准。一旦对准完成,光刻机会使用紫外线光源照射光刻胶。光刻胶的激发使其发生化学反应,形成了曝光图案。 第五步:后烘烤

曝光完成后,硅片需要进行后烘烤。后烘烤的目的是将光刻胶中的曝光图案进行固化,并增强其耐久性。后烘烤的温度和时间会根据光刻胶的类型和用途而有所不同。 第六步:显影 显影是将曝光图案从光刻胶中暴露出来的步骤。使用化学溶液将未曝光的光刻胶部分溶解掉,只留下曝光图案。这一步骤在洗涤机中进行,确保均匀地清洗掉不需要的光刻胶部分。 第七步:清洗 显影完成后,硅片需要通过化学溶液进行清洗,以去除任何剩余的光刻胶和杂质。清洗过程往往需要使用多种溶液和机械清洗的步骤,以确保硅片表面干净。 第八步:测量和检验 最后一步是对光刻结果进行测量和检验。使用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)等设备,检查光刻图案是否与设计要求相符。测量和检验可以帮助确认制造过程中的任何错误或缺陷,以便及时进行修正。

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。

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.

光刻工艺步骤介绍

光刻工艺步骤介绍 光刻工艺是现代集成电路(IC)制造中不可或缺的关键步骤之一,用于在硅片上形成微小的图案和结构。下面是光刻工艺的详细步骤介绍: 1.掩膜制备:首先,需要准备好光刻掩膜。掩膜是制定光刻图案的模板,通常是一块透明的玻璃片上涂有光刻胶。通过利用计算机辅助设计(CAD)软件,制作出期望的图案,然后使用电子束曝光或光刻机将图案转移到掩膜上。 2.基片准备:基片通常是硅片,也可以是其他材料,如玻璃或陶瓷。在进行光刻之前,需要对基片进行一系列的清洁和处理步骤,以去除表面的污染物和不均匀性,并提供一个适当的表面,以便光刻胶能够附着在上面。 3.光刻胶涂敷:将光刻胶涂敷在基片表面上。光刻胶通常是一个光敏感的聚合物材料,在被暴露于紫外线或电子束之后,会发生化学反应,从而形成图案。涂敷过程通常使用旋涂机进行,将光刻胶均匀地涂敷在基片表面上。 4.预烘焙:涂敷光刻胶之后,需要进行预烘焙步骤,将光刻胶暴露在适当的温度下,以去除溶剂,并使其形成一层均匀的薄膜。这阶段还可以通过调整预烘焙条件来控制光刻胶的厚度。 5.掩膜对位:将掩膜和基片对准,确保所需的图案正确地转移到基片表面。这一步骤通常使用显微镜或对位仪进行,通过视觉检查和微调来实现对位。

6.曝光:将掩膜和基片放置在光刻机中,使用紫外线或电子束等光源 对光刻胶进行曝光。曝光的位置和强度由掩膜上的图案决定,仅在掩膜上 图案的部分光刻胶会发生化学反应。曝光后,光刻胶变得不溶于溶剂。 7.显像:在曝光之后,需要进行显像步骤以形成所需的图案。通过将 基片浸入显像溶液中,溶解光刻胶中曝光部分的部分,从而形成所需的凹 槽或图案。显像过程时间的长短决定了图案的分辨率和尺寸。 8.后烘焙:在显像之后,需要进行后烘焙步骤,以进一步固化光刻胶,并去除任何剩余的溶剂。后烘焙的温度和时间可以根据光刻胶的类型和制 造工艺的要求进行调整。 9.映射:在映射(也称为芯片测量)步骤中,将基片放在显微镜下, 测量和验证所得到的图案的尺寸和形状是否符合要求。如果有任何偏差或 缺陷,可能需要调整工艺参数或重新制备掩膜。 10.附加工艺步骤:根据具体的制造流程,可能需要进行一些附加的 工艺步骤,如刻蚀、离子注入、金属沉积等。这些步骤可以用于定制电路 的特定部分,以及增强芯片的功能和性能。 总结: 光刻工艺是集成电路制造中至关重要的步骤之一,它通过使用掩膜和 光刻胶在基片上形成微小的图案和结构。光刻工艺步骤包括掩膜制备、基 片准备、光刻胶涂敷、预烘焙、掩膜对位、曝光、显像、后烘焙、映射以 及可能的附加工艺步骤。这些步骤的精确执行对于制造高质量和高性能的 集成电路非常重要。

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