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光刻基本知识介绍(Optical Lithography)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。
光刻工艺资料整理光刻工艺资料整理上一篇/ 下一篇 2007-12-10 20:10:25 / 个人分类：光刻查看( 121 ) / 评论( 0 ) / 评分( 0 / 0 )光刻工艺资料整理概述：光刻技术是集成电路的关键技术之一，在整个产品制造中是重要的经济影响因子，光刻成本占据了整个制造成本的35％。
光刻也是决定集成电路按照摩尔定律发展的一个重要原因，如果没有光刻技术的进步，集成电路就不可能从微米进入深亚微米再进入纳米时代。
所以说光刻系统的先进程度也就决定了光刻工程的高低。
1.光刻工艺简介光刻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。
光刻工艺也被称为大家熟知的Photomasking, masking, photolithography, 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。
这些部件是每次在一个掩膜层上生成的，并且结合生成薄膜及去除特定部分，通过光刻工艺过程，最终在晶圆上保留特征图形的部分。
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（parts）的关联正确。
光刻是所有四个基本工艺中最关键的。
光刻确定了器件的关键尺寸。
光刻过程中的错误可造成图形歪曲或套准不好，最终可转化为对器件的电特性产生影响。
图形的错位也会导致类似的不良结果。
光刻工艺中的另一个问题是缺陷。
光刻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。
在制程中的污染物会造成缺陷。
事实上由于光刻在晶圆生产过程中要完成5层至20层或更多，所以污染问题将会放大。
光刻工艺过程包括有：涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、腐蚀、去胶等。
课程内容：1 光刻前的准备工作1.1 准备要求1.2 准备方法1.2.1 光刻前待光刻片子置于干燥塔中1.2.2 氧化片出炉后可立即送光刻工序涂胶1.2.3 对氧化片可在涂胶前重吹段时间干氧（氧化温度）1.2.4 涂胶前片子置于80度烘箱中烘30分钟2 涂胶2.1 涂胶的要求2.2 涂胶的方法2.2.1 旋转涂胶法2.2.2 喷涂法2.2.3 浸涂法3 前烘3.1 前烘要求3.2 前烘的方法3.2.1 在80度烘箱中烘15分钟-20分钟3.2.2 在红外烘箱中烘3分钟-5分钟4 曝光4.1 曝光的要求4.2 曝光的方法5 显影5.1 显影的要求5.2 显影的方法6 坚膜6.1 坚膜的要求6.2 坚膜的方法6.2.1 置于恒温箱中，在180度烘30 分钟左右6.2.2 置于红外烘箱中烘10分钟左右7 腐蚀7.1 腐蚀的要求7.2 腐蚀的方法7.2.1 腐蚀二氧化硅的方法7.2.2 腐蚀铝电极的方法8 去胶8.1 去胶的要求8.2 去胶的方法课程重点：本节介绍了光刻工艺及对各光刻工艺步骤的要求。
光刻机对光刻胶曝光度的控制与优化在半导体制造领域，光刻技术是非常重要的一项工艺。
光刻机作为光刻技术的核心设备，对于胶片的曝光度控制与优化起到至关重要的作用。
本文将介绍光刻机对光刻胶曝光度的控制与优化方法。
I. 光刻胶曝光度的重要性及影响因素光刻胶曝光度是指光刻机中，光源发出的光线经过光刻胶层后，对底层晶片进行曝光的程度。
合理的曝光度可以确保光刻胶层的质量和图形的复杂度。
然而，曝光度的不准确或不稳定可能导致图形失真、分辨率下降等问题。
光刻胶曝光度的控制与优化需要考虑以下因素：1. 光源功率：光刻机中的光源功率直接影响曝光度的大小。
增加光源功率可提高曝光度，降低光源功率可减小曝光度。
2. 掩膜透光度：掩膜上图形的复杂程度和透光度也会影响曝光度。
图形越复杂、透光度越低，曝光度越高。
3. 曝光时间：曝光时间是调整曝光度的关键参数。
延长曝光时间可增加曝光度，缩短曝光时间可降低曝光度。
II. 光刻机对光刻胶曝光度的控制方法光刻机通过以下方法对光刻胶曝光度进行控制：1. 光源调节：光刻机中的光源通常可以通过调节功率来控制曝光度。
提高光源功率可增加曝光度，降低功率则降低曝光度。
2. 曝光时间设置：根据不同的工艺要求和曝光胶的类型，合理调整曝光时间，以实现所需的曝光度。
3. 掩膜设计与制造：掩膜的设计和制造对曝光度有直接影响。
通过设计合理的掩膜图形和选择适当的材料，可以达到所需的曝光度。
III. 光刻胶曝光度的优化方法除了控制曝光度，还可以通过以下方法优化光刻胶的曝光度：1. 预热处理：在曝光前，对光刻胶进行预热处理，可以提高其敏感性，减小曝光量，从而优化曝光度。
2. 光刻胶的配方调整：调整光刻胶的成分和配方，可以改变其化学反应速率，进而影响曝光度。
3. 曝光辅助技术：利用双光谱曝光、阴性胶曝光等辅助技术，可实现更精确的曝光度控制和优化。
总结：光刻机对光刻胶曝光度的控制与优化是实现高质量半导体器件制造的关键步骤。
光刻曝光原理
光刻曝光是半导体制造中重要的工艺步骤之一，用于将芯片设计上的图形投影到光刻层上。
其原理可以简单描述为：
1. 光源：使用紫外光作为光源，光的波长通常在250到400纳米之间。
光源应具备足够的亮度和稳定性。
2. 掩模板：在光刻过程中，使用掩模板将芯片设计上的图形模式投影到光刻层上。
掩模板由透过光和阻挡光所组成，在相应区域上形成光刻层的图形。
3. 光刻胶：光刻胶是一种对紫外光敏感的物质，也叫做光刻剂。
光刻胶在曝光后，其化学性质会发生变化，从而实现图形的转移。
4. 曝光：将掩模板放置在光刻胶层上，使紫外光通过掩模板的透过光区域照射到光刻胶上。
光的照射会使光刻胶的敏感部分发生化学反应，从而使光刻胶在该区域上发生溶解或固化。
5. 显影：在曝光后，需要将未曝光部分的光刻胶去除，以显现出芯片设计图形的轮廓。
显影过程中使用显影液，将未曝光区域溶解掉，而曝光过的区域仍然保留。
6. 转移：经过显影后，图形已经转移到光刻胶层上。
然后可以根据需要，通过进一步的步骤，把光刻胶上的图形转移到下一层或进行其他加工。
总结起来，光刻曝光通过使用光源和掩模板，以及光刻胶的敏感性，实现了将芯片设计上的图形投影到光刻层上的过程。
这一关键工艺步骤在半导体制造中起到非常重要的作用。
