光刻工艺基础知识PHOTO
光刻工艺基础知识PHOTO (注：引用资料) 光刻工艺基础知识
PHOTO
PHOTO 流程?
答：上光阻→曝光→显影→显影后检查→CD量测→Overlay量测
何为光阻？其功能为何？其分为哪两种？
搭：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。
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(六甲基乙硅氮烷，以增加光阻与晶体表面附着的能力)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。
何谓PEB(Post Exposure Bake)?
答：PEB是在曝光结束后对光阻进行控制精密的Bake的过程。其目的在于使被曝光的光阻进行充分的化学反应，以使被曝光的图形均匀化。
何谓显影?
答：显影类似于洗照片，是将曝光完成的Wafer进行成象的过程，通过这个过程，成象在光阻上的图形被显现出来。
何谓Hard Bake?
答：Hard Bake是通过烘烤使显影完成后残留在Wafer上的显影液蒸发，并且固化显影完成之后的光阻的图形的过程。
何为BARC?何为TARC?它们分别的作用是什幺？
答：BARC=Bottom Anti Reflective Coating, TARC=Top Anti Reflective Coating.
BARC是被涂布在光阻下面的一层减少光的反射的物质，TARC则是被涂布在光阻上表面的一层减少光的反射的物质。他们的作用分别是减少曝光过程中光在光阻的上下表面的反射，以使曝光的大部分能量都被光阻吸收。
何谓I-line？
答：曝光过程中用到的光，由Mercury Lamp(汞灯)产生，其波长为365nm，其波长较长，因此曝光完成后图形的分辨率较差，可应用在次重要的层次。
何谓DUV？
答：曝光过程中用到的光，其波长为248nm，其波长较短，因此曝光完成后的图形分辨率较好，用于较为重要的制程中。
I-line与DUV主要不同处为何?
答：光源不同，波长不同，因此应用的场合也不同。I-Line主要用在较落后的制程（0.35微米以上）或者较先进制程（0.35微米以下）的Non-Critical layer。DUV则用在先进制程的Critical layer上。
何为Exposure Field?
答：曝光区域，一次曝光所能覆盖的区域
何谓Stepper? 其功能为何?
答：一种曝光机，其曝光动作为Step by step形式,一次曝整个exposure field,一个一个曝过去
何谓Scanner? 其功能为何?
答：一种曝光机，其曝光动作为Scanning and step形式, 在一个exposure field曝光时, 先Scan完整个field, Scan完后再移到下一个field.
何为象差？
答：代表透镜成象的能力,越小越好.
Scanner比Stepper优点为何？
答：Exposure Field大，象差较小
曝光最重要的两个参数是什幺？
答：Energy(曝光量), Focus(焦距)。如果能量和焦距调整的不好，就不能得到要求的分辨率和要求大小的图形，主要表现在图形的CD值超出要求的范围。因此要求在生产时要时刻维持最佳的能量和焦距，这两个参数对于不同的产品会有不同。
何为Reticle?
答：Reticle也称为Mask，翻译做光掩模板或者光罩，曝光过程中的原始图形的载体，通过曝光过程，这些图形的信息将被传递到芯片上。
何为Pellicle?
答：Pellicle是Reticle上为了防止灰尘(dust)或者微尘粒子(Particle)落在光罩的图形面上的一层保护膜。
何为OPC光罩？
答：OPC (Optical Proximity Correction)为了增加曝光图案的真实性，做了一些修正的光罩，例如，0.18微米以下的Poly, Metal layer就是OPC光罩。
何为PSM光罩？
答：PSM (Phase Shift Mask)不同于Cr mask, 利用相位干涉原理成象，目前大都应用在contact layer以及较小CD的Critical layer（如AA，POLY，METAL1）以增加图形的分辨率。
何为CR Mask？
答：传统的铬膜光罩,只是利用光讯0与1干涉成像,主要应用在较不Critical 的layer
光罩编号各位代码都代表什幺？
答：例如003700-156AA-1DA, 0037代表产品号，00代表Special code,156代表layer,
A代表客户版本，后一个A代表SMIC版本，1代表FAB1，D代表DUV(如果是J,则代表I-line),
A代表ASML机台（如果是C，则代表Canon机台）
光罩室同时不能超过多少人在其中？
答：2人，为了避免产生更多的Particle和静电而损坏光罩。
存取光罩的基本原则是什幺？
答：
(1) 光罩盒打开的情况下，不准进出Mask Room,最多只准保持2个人
(2) 戴上手套
(3) 轻拿轻放
如何避免静电破坏Mask？
答：光罩夹子上连一导线到金属桌面，可以将产生的静电导出。
光罩POD和FOUP能放在一起吗？它们之间至少应该保持多远距离？
答：不能放在一起，之间至少要有30公分的距离，防止搬动FOUP时碰撞光罩Pod而损坏
光罩。
何谓Track?
答：Photo制程中一系列步骤的组合，其包括：Wafer的前、后处理，Coating(上光阻)，和Develop(显影)等过程。
In-line Track机台有几个Coater槽，几个Developer槽？
答：均为4个
机台上亮红灯的处理流程？
答：机台上红灯亮起的时候表明机台处于异常状态，此时已经不能RUN货，因此应该及时Call E.E进行处理。若EE现在无法立即解决，则将机台挂DOWN。
何谓WEE? 其功能为何?
答：Wafer Edge Exposure。由于Wafer边缘的光阻通常会涂布的不均匀，因此一般不能得到较好的图形，而且有时还会因此造成光阻peeling而影响其它部分的图形，因此将Wafer Edge的光阻曝光，进而在显影的时候将其去除，这样便可以消除影响。
何为PEB？其功能为何？
答：Post Exposure Bake，其功能在于可以得到质量较好的图形。（消除standing waves）
PHOTO POLYIMIDE所用的光阻是正光阻还是负光阻
答：目前正负光阻都有，SMIC FAB内用的为负光阻。
RUN货结束后如何判断是否有wafer被reject？
答：查看RUN之前lot里有多少Wafer,再看Run之后lot里的WAFER是否
有少掉，如果有少
，则进一步查看机台是否有Reject记录。
何谓Overlay? 其功能为何?
答：迭对测量仪。由于集成电路是由很多层电路重迭组成的，因此必须保证每一层与前面或者后面的层的对准精度，如果对准精度超出要求范围内，则可能造成整个电路不能完成设计的工作。因此在每一层的制作的过程中，要对其与前层的对准精度进行测量，如果测量值超出要求，则必须采取相应措施调整process condition.
何谓ADI CD?
答：Critical Dimension，光罩图案中最小的线宽。曝光过后，它的图形也被复制在Wafer上，通常如果这些最小的线宽能够成功的成象，同时曝光的其它的图形也能够成功的成象。因此通常测量CD的值来确定process的条件是否合适。
何谓CD-SEM? 其功能为何?
答：扫描电子显微镜。是一种测量用的仪器，通常可以用于测量CD以及观察图案。
PRS的制程目的为何？
答：PRS (Process Release Standard)通过选择不同的条件（能量和焦距）对Wafer曝光，以选择最佳的process condition。
何为ADI？ADI需检查的项目有哪些？
答：After Develop Inspection，曝光和显影完成之后，通过ADI机台对所产生的图形的定性检查，看其是否正常，其检查项目包括：Layer ID,Locking Corner,Vernier,Photo Macro Defect
何为OOC, OOS，OCAP？
答：OOC=out of control, OOS=Out of Spec, OCAP=out of control action plan
当需要追货的时候，是否需要将ETCH没有下机台的货追回来？
答：需要。因为通常是process出现了异常，而且影响到了一些货，因此为了减少损失，必须把还没有ETCH的货追回来，否则ETCH之后就无法挽回损失。
PHOTO ADI检查的SITE是每片几个点？
答：5点，Wafer中间一点，周围四点。
PHOTO OVERLAY检查的SITE是每片几个点？
答：20
PHOTO ADI检查的片数一般是哪几片？
答：#1，#6，#15，#24; 统计随机的考虑
何谓RTMS，其主要功能是什幺？
答：RTMS (Reticle Management System) 光罩管理系统用于trace光罩的History,Status,Location,and Information以便于光罩管理
PHOTO区的主机台进行PM的周期？
答：一周一次
PHOTO区的控片主要有几种类型
答：
(1) Particle :作为Particle monitor用的芯片,使用前测前需小于10颗
(2) Chuck Particle :作为Scanner测试Chuck平坦度的专用芯片,其平坦度要求非常高
(3) Focus :作为Scanner Daily monitor best 的wafer
(4) CD :做为photo区daily monitor CD稳定度的wafer
(5) PR thickness :做为光阻厚度测量的wafer
(6) PDM :做为photo defect monitor的wafer
当TRACK刚显示光阻用完时，其实机台中还有光阻吗？
答：有少量光阻
WAFER SORTER有读WAFER刻号的功能吗？
答：有
光刻部的主要机台是什幺? 它们的作用是什幺?
答：光刻部的主要机台是: TRACK(涂胶显影机), Sanner(扫描曝光机)
为什幺说光刻技术最象日常生活中的照相技术
答：Track 把光刻胶涂附到芯片上就等同于底片,而曝光机就是一台最高级的照相机.
光罩上的电路图形就是"人物". 通过对准,对焦,打开快门, 让一定量的光照过光罩, 其图像呈现在芯片的光刻胶上, 曝光后的芯片被送回Track 的显影槽, 被显影液浸泡, 曝光的光刻胶被洗掉, 图形就显现出来了
.
光刻技术的英文是什幺
答：Photo Lithography
常听说的.18 或点13 技术是指什幺?
答：它是指某个产品,它的最小"CD" 的大小为0.18um or 0.13um. 越小集成度可以越高, 每个芯片上可做的芯片数量越多, 难度也越大.它是代表工艺水平的重要参数.
从点18工艺到点13 工艺到点零9. 难度在哪里?
答：难度在光刻部, 因为图形越来越小, 曝光机分辨率有限.
曝光机的NA 是什幺?
答：NA是曝光机的透镜的数值孔径;是光罩对透镜张开的角度的正玹值. 最大是1; 先进的曝光机的NA 在0.5 ---0.85之间.
曝光机分辨率是由哪些参数决定的?
答：分辨率=k1*Lamda/NA. Lamda是用于曝光的光波长;NA是曝光机的透镜的数值孔径;k1是标志工艺水准的参数, 通常在0.4--0.7之间.
如何提高曝光机的分辨率呢?
答：减短曝光的光波长, 选择新的光源; 把透镜做大,提高NA.
现在的生产线上, 曝光机的光源有几种, 波长多少?
答：有三种: 高压汞灯光谱中的365nm 谱线, 我们也称其为I-line; KrF 激光器, 产生248 nm 的光; ArF 激光器, 产生193 nm 的光;
下一代曝光机光源是什幺?
答：F2 激光器. 波长157nm
我们可否一直把波长缩短,以提高分辨率? 困难在哪里?
答：不可以. 困难在透镜材料. 能透过157nm 的材料是CaF2, 其晶体很难生长. 还未发现能透过更短波长的材料.
为什幺光刻区采用黄光照明？
答：因为白光中包含365nm成份会使光阻曝光,所以采用黄光; 就象洗像的暗房采用暗红光照明.
什幺是SEM
答：扫描电子显微镜(Scan Electronic Microscope)光刻部常用的也称道CD SEM. 用它来测量CD
如何做Overlay 测量呢?
答：芯片(Wafer)被送进Overlay 机台中. 先确定Wafer的位置从而找到Overlay MARK. 这个MARK 是一个方块IN 方块的结构.大方块是前层, 小方块是当层;通过小方块是否在大方块中心来确定Overlay的好坏.
生产线上最贵的机器是什幺
答：曝光机;5-15 百万美金/台
曝光机贵在哪里?
答：曝光机贵在它的光学成像系统(它的成像系统由15 到20 个直径在200
300MM 的透镜组成.波面相位差只有最好象机的5%. 它有精密的定位系统(使用激光工作台)
激光工作台的定位精度有多高?
答：现用的曝光机的激光工作台定位的重复精度小于10nm
曝光机是如何保证Overlay<50nm
答：曝光机要保证每层的图形之间对准精度<50nm. 它首先要有一个精准的激光工作台, 它把wafer移动到准确的位置. 再就是成像系统,它带来的图像变形<35nm.
在WAFER 上, 什幺叫一个Field?
答：光罩上图形成象在WAFER上, 最大只有26X33mm一块(这一块就叫一个Field),激光工作台把WAFER 移动一个Field的位置，再曝一次光，再移动再曝光。直到覆盖整片WAFER。所以，一片WAFER 上有约100左右Field.
什幺叫一个Die?
答：一个Die也叫一个Chip;它是一个功能完整的芯片。一个Field可包含多个Die;
为什幺曝光机的绰号是“印钞机”
答：曝光机很贵；一天的折旧有3万-9万人民币之多;所以必须充份利用它的产能,它一天可产出1600片WAFER。
Track和Scanner内主要使用什幺手段传递Wafer：
答：机器人手臂(robot), Scanner 的ROBOT 有真空(VACCUM)来吸住WAFER. TRACK的ROBOT 设计独特, 用边缘HOLD WAFER.
可否用肉眼直接观察测量Scanner曝光光源输出的光
答：绝对禁止;强光对眼睛会有伤害
为什幺黄光区内只有Scanner应用Foundation(底座)
答：Scanner曝光对稳定性有极高要求(减震)
近代光刻技术分哪几个阶段?
答：从80’S 至今可分4阶段:它是由曝光光源波长划分的;高压水银灯的
G-line(438n
m), I-line(365nm); excimer laser KrF(248nm), ArF laser(193nm)
I-line scanner 的工作范围是多少?
答：CD >0.35um 以上的图层(LAYER)
KrF scanner 的工作范围是多少?
答：CD >0.13um 以上的图层(LAYER)
ArF scanner 的工作范围是多少?
答：CD >0.08um 以上的图层(LAYER)
什幺是DUV SCANNER
答：DUV SCANNER是指所用光源为Ｄeep Ultra Voliet, 超紫外线．即现用的248nm,193nm Scanner
Scanner在曝光中可以达到精确度宏观理解：
答：Scanner 是一个集机，光，电为一体的高精密机器；为控制iverlay<40nm,在曝光过程中，光罩和Wafer的运动要保持很高的同步性．在250nm/秒的扫描曝光时，两者同步位置<10nm．相当于两架时速1000公里／小时的波音747飞机前后飞行，相距小于10微米
光罩的结构如何？
答：光罩是一块石英玻璃，它的一面镀有一层铬膜（不透光）．在制造光罩时，用电子束或激光在铬膜上写上电路图形（把部分铬膜刻掉，透光）．在距铬膜5mm 的地方覆盖一极薄的透明膜（叫pellicle），保护铬膜不受外界污染.
在超净室（cleanroom）为什幺不能携带普通纸
答：普通纸张是由大量短纤维压制而成，磨擦或撕割都会产生大量微小尘埃（particle）．进cleanroom 要带专用的Cleanroom Paper.
如何做CD 测量呢?
答：芯片(Wafer)被送进CD SEM 中. 电子束扫过光阻图形(Pattern).有光阻的地方和无光阻的地方产生的二次电子数量不同; 处理此信号可的图像.对图像进行测量得CD.
什幺是DOF
答：DOF 也叫Depth Of Focus, 与照相中所说的景深相似. 光罩上图形会在透镜的另一侧的某个平面成像, 我们称之为像平面(Image Plan), 只有将像平面与光阻平面重合(In Focus)才能印出清晰图形. 当离开一段距离后, 图像模糊. 这一可清晰成像的距离叫DOF
曝光显影后产生的光阻图形（Pattern）的作用是什幺？
答：曝光显影后产生的光阻图形有两个作用：一是作刻蚀的模板，未盖有光阻的地方与刻蚀气体反应，被吃掉．去除光阻后，就会有电路图形留在芯片上．另一作用是充当例子注入的模板．
光阻种类有多少？
答：光阻种类有很多．可根据它所适用的曝光波长分为I-line光阻,KrF光阻和ArF光阻
光阻层的厚度大约为多少？
答：光阻层的厚度与光阻种类有关．I-line光阻最厚，0.7um to 3um. KrF
光阻0.4-0.9um. ArF光阻0.2-0.5um.
哪些因素影响光阻厚度？
答：光阻厚度与芯片（ＷＡＦＥＲ）的旋转速度有关，越快越薄，与光阻粘稠度有关
．
哪些因素影响光阻厚度的均匀度？
答：光阻厚度均匀度与芯片（ＷＡＦＥＲ）的旋转加速度有关，越快越均匀，与旋转加减速的时间点有关．
当显影液或光阻不慎溅入眼睛中如何处理
答：大量清水冲洗眼睛，并查阅显影液的ＣＳＤＳ（Chemical Safety Data Sheet）,把它提供给医生，以协助治疗
随着科技的进步，微电子工业的制造技术一日千里，其中微影技术扮演着最重要的角色之一。只要关于图形上的定义（patterning），皆需要使用微影技术，本文将对一般最常使用的光学微影技术（Optical Lithography）作一简单的介绍。
所谓的光微影术，简单的说就是希望将设计好的线路图形，完整且精确地复制到晶圆上。如图一所示，半导体厂首先需将设计好的图形制作成光罩（photo mask），应用光学成像的原理，将图形投影至晶圆上。由光源发出的光，只有经过光罩透明区域的部分可以继续通过透镜，而呈像在晶圆表面。
晶圆表面事先需经清洁处理，再涂抹上类似底片功能的感光化学物质，称为光阻剂(photo resist）。通过光罩及透镜的光线会与光阻剂产生反应，通常我们称此步骤为曝光。
图一：为标准光微影制程，曝光源通过光罩、透镜，最后将光罩图形成像于晶圆上。(取自Ref. 1)
曝光后的晶圆需再经显影( development ) 步骤，以化学方式处理晶圆上曝光与未曝光的光阻剂，即可将光罩上的图形完整地转移到芯片上，然后接续其它的制程。因此在光微影技术中，光罩、光阻剂、光阻涂布显影设备、对准曝光系统等，皆是在不同的制程中，可以视需要选择使用不同的光阻剂，以移除或保留选定的图形，类似雕刻中的阴刻或阳刻技巧。如图二所示，右边使用的是正光阻，经光罩阻挡而未曝光的部份可以保护底下的晶圆，曝光的部份最后则经蚀刻移除；图左使用的是负光阻，移除的是曝光的部份。
图二：选择使用不同的光阻剂的制程；右下图使用的是正光阻，左下图使用的是负光阻。(取自Ref. 2)
一般来说，IC的
密度越高，操作速度越快、平均成本也越低，因此半导体厂商无不绞尽脑汁要将半导体的线宽缩小，以便在晶圆上塞入更多晶体管。然而，光微影术所能制作的最小线宽与光源的波长成正比(稍后解释) ，因此要得到更小的线宽，半导体制程不得不改采波长更短的光源。
如图三所示，随着光源波段的不同，制程技术已经由G-line(436nm)、I-line (365nm)的0.35~0.5微米，进展到目前的KrF (248nm)及ArF(193nm)的0.25~0.1微米的制程技术，虽然原则上可以制造出更微小的电子组件，但伴随而来的是成本的增加及制程上的困难。因此，随着组件尺寸持续缩小，光微影技术已成为半导体制程的最大瓶颈，若是无法加以突破，半导体工业的发展势将受到阻碍。
图三：不同波长的光源，适用于不同的线宽尺寸。光源的能量越高，波长越短，可制作的线宽越小。(取自Ref. 3)
根据雷利准则(Rayleigh criterion) ，光学系统所能够分辨出的最小宽度( 相当于分辨率 )，与光的波长(λ)成正比，而与数值孔径(NA)成反比，亦即
这就是所谓的「绕射极限」(diffraction limit)。根据这个关系式，若使用较短波长的曝光源，或是数值孔径(NA)较大的透镜，理论上可以提高解析能力，换言之可以获得较小的线宽。
然而，还有其它因素也必须纳入考虑。根据雷利准则的另一关系式，
我们发现不论使用波长较短的光源，或数值孔径较大的透镜，都会使得聚焦深度(Depth of Focus, DOF)变小。不幸的是，通常聚焦深度越大，越适合量产，所以如何妥善搭配光源与透镜，既使线宽缩小，又能维持产量，向来是半导体业者最大的挑战。
一般来说，半导体业者会先尝试调整NA来改善解析度，待聚焦深度无法符合量产条件时，才会想要转换波长更短的光源。这是因为每换一种曝光源，相关的设备如曝光机台、光阻剂等皆需做相应的调整，会牵涉到大量的人力、物力及时间，困难度很高。有鉴于此，在进入更小线宽的微影技术领域前，
如何善用目前的微影技术(含设备及材料)，又能进入奈米尺度，成为一个相当重要的议题。
此处我们简单介绍几种可以改善目前分辨率的方法，包括离轴照明(off-axis illumination ) 、相偏移光罩( phase shift mask ) 以及邻近效应修正( optical proximity correction )。
离轴照明(off-axis illumination)：
经由光罩而散射出来的光束，绕射角度相当大，透镜的数值孔径必须够大，才能充分收集这些带有光罩图形数据的光束，然而根据(2)式，数值孔径增加会使聚焦深度减少，反而不利于量产。如果我们能适当地安排使入射光与光罩平面夹一角度，第零阶绕射光不再成垂直入射，聚焦深度便可增加，相当于在相同的数值孔径下提高分辨率。
图四：左图为使用传统光罩的三光束成像系统；右图为利用环形光罩产生的离轴照
图五：(a)为单一光点的绕射图形，(b)为两光点彼此互相干射的结果，(c)当两光点的距离太小时，则无法分辨光点位置。(取自Ref. 5)
相偏移光罩(phase shift mask)：
此方法主要由IBM的M. D. Levenson等人在1982年提出，特色是只需稍微修改一般的光罩，就能使曝光图形的线宽缩小。其概念很简单，就是在传统光罩的图形上，选择性地在透光区加上透明但能使光束相位反转180°的反向层，用此光罩来进行微影制程，可使曝光系统之解析能力大增，原因如下：
根据绕射原理，行经不同相邻透光区之光线，其影像会因绕射效应而互相干涉，当两个影像重迭超过一定程度时，观察者就无法解析，如图五所示。
由于光是电磁波的一种，我们观察到的光强度变化，其实是电场的平方。如图六左侧所示，当图形线宽过小时，若使用传统光罩，则强度变化将弱至无法解析。
若能利用某种透明且可使光的相位改变180度的特殊物质，将它选择性置于透光区中，则如图六右侧所示，迭加后的电场在正负号变化处为零，这些零电场点亦为零强度点，如此强度的相对变化加大，分辨率因而提高。
图六：左侧为使用传统光罩；当线宽太小时，电场强度将无法分辨。右侧为使用相偏移光罩，电场强度变得清析可辨。(取自Ref. 6)
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。
第九章基本光刻工艺流程-曝光到最终检验概述 在本章，将解释从光刻胶的显影到最终检验所使用的基本方法。本章末尾将涉及膜版工艺的使用和定位错误的讨论。 目的 完成本章后您将能够： 1.划出晶圆在显影之前及之后的剖面图。 2.列出显影的方法。 3.解释硬烘焙的方法和作用。 4.列出晶圆在显影检验时被拒绝的至少五个原因。 5.划出显影-检验-重做工作过程的示意图。 6.解释湿法刻蚀和干法刻蚀的方法和优缺点。 7.列出从氧化膜和金属膜上去除光刻胶的机器 8.解释最终检验的方法和作用。 显影 晶圆完成定位和曝光后，器件或电路的图案被以曝光和未曝光区域的形式记录在光刻胶上（图9.1）。通过对未聚合光刻胶的化学分解来使图案显影。显影技术被设计成使之把完全一样的膜版上图案复制到光刻胶上。不良的显影工艺造成的问题是不完全显影，它会导致开孔的不正确尺寸，或使开孔的侧面内凹。在某些情况下，显影不够深而在开孔内留下一层光刻胶。第三个问题是过显影它会过多地从图形边缘或表面上去除光刻胶。要在保证开孔的直径一致和由于清洗深孔时液体不易进入而造成的清洗困难的情况下保持具有良好形状的开孔是一个特殊的挑战。 负和正的光刻胶有不同的显影性质并要求不同的化学品和工艺。 负光刻胶显影 在光刻胶上成功地使图案显影要依靠光刻胶的曝光机理。负光刻胶暴露在光时会有一个聚合的过程它会导致光刻胶聚合在显影液中分解。在两个区域间有足够高的分解率以使聚合的区域只失去很小部分光刻胶。对于大多数的负光刻胶显影二甲苯是受欢迎的化学品。它也在作负光刻胶中作溶液使用。显影完成前还要进行冲洗。对于负光刻胶，通常使用n-丁基醋酸盐作为冲洗化学品，因为它既不会使光刻胶
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。
集成电路制造工艺 光刻工艺流程 作者：张少军 陕西国防工业职业技术学院电子信息学院电子****班 24 号 710300 摘要：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 基本光刻工艺流程— 1 基本光刻工艺流程—从表面准备到曝光 1.1 光刻十步法 表面准备—涂光刻胶—软烘焙—对准和曝光—显影—硬烘焙—显影目测—刻蚀—光刻胶去除—最终目检。 1.2 基本的光刻胶化学物理属性 1.2.1 组成聚合物+溶剂+感光剂+添加剂,普通应用的光刻胶被设计成与紫外线和激光反应，它们称为光学光刻胶（optical resist），还
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，
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
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
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 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．
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
光刻工艺流程 作者：张少军 陕西国防工业职业技术学院电子信息学院电子****班24号 710300 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 1基本光刻工艺流程—从表面准备到曝光 1.1光刻十步法 表面准备—涂光刻胶—软烘焙—对准和曝光—显影—硬烘焙—显影目测—刻蚀—光刻胶去除—最终目检。 1.2基本的光刻胶化学物理属性 1.2.1组成 聚合物+溶剂+感光剂+添加剂,普通应用的光刻胶被设计成与紫外线和激光反应，它们称为光学光刻胶（optical resist），还有其它光刻胶可以与X射线或者电子束反应。 ■负胶：聚合物曝光后会由非聚合态变为聚合状态，形成一种互相粘结的物质，抗刻蚀的，大多数负胶里面的聚合物是聚异戊二烯类型的，早期是基于橡胶型的聚合物。 ■正胶：其基本聚合物是苯酚-甲醛聚合物，也称为苯酚-甲醛Novolak树脂，聚合物是相对不可溶的，在用适当的光能量曝光后，光刻胶转变成可溶状态。