半導體制造工藝_05光刻(下)(已修改)
2025-03-08 12:03 本頁面
【正文】 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 光刻膠的一些問題 由于硅片表面高低起伏，可能造成曝光不足或過曝光。 線條寬度改變！ 1 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 下層反射造成駐波，下層散射降低圖像分辨率。 DUV膠 — ARC g線和 i線膠 — 使用添加劑，吸光并降低反射，曝光后顯影前的烘烤也有利于緩解其駐波現(xiàn)象。 2 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 駐波對于光刻圖形的影響 3 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 光刻步驟簡述 前烘 對準及曝光 堅膜 曝光后烘 4 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 光刻步驟詳述 硅片 增粘處理 ?高溫烘培 ?增粘劑處理 ：六甲基二硅胺烷（ HMDS） 勻膠機 涂膠： 3000～ 6000 rpm， ~1 mm 前烘： 10～ 30 min， 90～ 100 ?C 熱板 去除光刻膠中的溶劑，改善膠與襯底的粘附性，增加抗蝕性，防止顯影時浮膠和鉆蝕。 5 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 硅片對準，曝光 每個視場對準 曝光強度 150 mJ/cm2 曝光后烘烤（ PEB）： 10 min， 100 ?C 顯影： 30～ 60 s 浸泡顯影或噴霧顯影 干法顯影 Alignment mark Previous pattern 6 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 堅膜： 10～ 30 min，100～ 140 ?C 去除殘余溶劑、顯影時膠膜所吸收的顯影液和殘留水分，改善光刻膠的粘附性和抗蝕能力 顯影檢查：缺陷、玷污、關鍵尺寸、對準精度等，不合格則去膠返工。 7 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) Stepper Scan System Canon FPA4000ES1: 248 nm, 8” wafer 80/hr, field view: 25 mm 33 mm, alignment: ?70 nm, NA: , OAI 透鏡成本下降、性能提升 視場大 尺寸控制更好 變形小 8 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 圖形轉移 —— 刻蝕 9 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 圖形轉移 —— 剝離（ liftoff） 10 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 去膠 溶劑去膠 （ strip） ： Piranha (H2SO4:H2O2)。 正膠：丙酮 氧化去膠 450 ?C O2+膠 ?CO2?+H2O? 等離子去膠（ Oxygen plasma ashing） 高頻電場 O2?電離 O－ ＋ O＋ O＋ 活性基與膠反應 CO2?， CO ?， H2O?。 干法去膠（ Ash) 11 半導體制備工藝基礎 第四章 光刻原 理 (下 ) 光源 NGL: X射線 (5197。)， 電子束 ()， 離子束 ( 197。) 光源 波長 ?(nm) 術語 技術節(jié)點 汞燈 436 g線 汞燈 365 i線 KrF(激光 ) 248 DUV ArF (激光 ) 193 193DUV 90/65…32nm F2 (激光 ) 157 VUV Ca
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