第八章光刻與刻蝕工藝-全文預(yù)覽
【正文】 F* BCl3 RF BCl3* 、 BCl2* 、 Cl*。 HF:NH4F: H2O=3ml:6g:10ml (HF溶液濃度為 48％ )n HF ：腐蝕劑，216。移相掩模（ PSM） 掩模版（光刻版） Mask基本概念n 刻蝕：從 Si片表面去除不需要的材料，如 Si、 SiO2， 金屬、光刻膠等n 化學(xué)、物理過程或兩者結(jié)合：濕法和干法n 各向同性與各向異性：選擇性或覆蓋刻蝕n 選擇性刻蝕轉(zhuǎn)移光刻膠上的 IC設(shè)計(jì)圖形到晶圓表面n 其它應(yīng)用 : 制造掩膜 , 印制電路板 , 藝術(shù)品 , 等等 刻蝕工藝 Etch1）柵掩膜對(duì)準(zhǔn) Gate Mask Alignment2）柵掩膜曝光 Gate Mask Exposure3）顯影 /堅(jiān)膜 /檢查 Development/HardBake/Inspection4）刻蝕多晶硅 Etch Polysilicon刻蝕工藝舉例5）刻蝕多晶 Etch Polysilicon6）光刻膠剝離 Strip Photoresist7）離子注入 Ion Implantation8）快速退火 RTA刻蝕工藝舉例 濕法刻蝕n 特點(diǎn)： 各相同性腐蝕 。 要求：透光度高，熱膨脹系數(shù)與掩膜材料匹配。 曝光方式分步重復(fù)投影光刻機(jī) Steppern 采用折射式光學(xué)系統(tǒng)和 4X~5X的縮小透鏡。 接近式曝光 曝光方式n 利用光學(xué)系統(tǒng)，將光刻版的圖形 投影在硅片上。n 缺點(diǎn)：對(duì)準(zhǔn)困難， 掩膜圖形易損傷， 成品率低。秒）； n比例系數(shù)；n 光敏度 S是光刻膠對(duì)光的敏感程度的表征；n 正膠的 S大于負(fù)膠光刻膠光敏度 S 光刻膠 Photoresist(PR)光刻膠抗蝕能力n 表征光刻膠耐酸堿（或等離子體）腐蝕的程度。 光學(xué)凸鏡能夠收集衍射光并增強(qiáng)圖像 分辨率1）數(shù)值孔徑 NA （ Numerical Aperture）n NA：表示凸鏡收集衍射光的能力n NA = 2 r0 / D – r0 : 凸鏡的半徑 – D ： 目標(biāo)（掩膜）與凸鏡的距離 NA越大，凸鏡收集更多的衍射光，產(chǎn)生更尖銳的圖形n 可產(chǎn)生、可重復(fù)的最小特征尺寸n 由曝光系統(tǒng)的光波長(zhǎng)和數(shù)值孔徑?jīng)Q定n 分辨率表達(dá)式： R=K1λ/ NAn K1 為系統(tǒng)常數(shù) , λ 光波長(zhǎng) , NA 數(shù)值孔徑。表 1 影響光刻工藝效果的一些參數(shù) 分辨率 R的限制n 設(shè)一任意粒子（光子、電子），根據(jù)不確定關(guān)系，有 ΔLΔp ≥hn 粒子束動(dòng)量的最大變化為 Δp =2p，相應(yīng)地n 若 ΔL 為線寬，即為最細(xì)線寬，則n 最高分辨率 分辨率 ① 對(duì)光子： p=h/λ ，故 。 光刻工藝流程 分辨率n 分辨率 R－ 表征光刻精度，光刻時(shí)所能得到的光刻圖形的最小尺寸。n 過堅(jiān)膜：光刻膠流動(dòng)造成分辨率變差，易翹曲和剝落n 若 T300℃ ：光刻膠分解，失去抗蝕能力。 例， KPR（負(fù)膠）的顯影液：丁酮－最理想； 甲苯－圖形清晰度稍差； 三氯乙烯－毒性大。；n 優(yōu)點(diǎn)：分辨率高；不需光刻版（直寫式）；n 缺點(diǎn)：產(chǎn)量低（適于制備光刻版）；X射線曝光： λ ＝ 240197。n 烘焙溫度過高－感光劑反應(yīng)（膠膜硬化），不易溶于顯影液，導(dǎo)致顯影不干凈。n RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗 光刻工藝流程光刻 3－涂膠 Spin Coatingn 圓片放置在涂膠機(jī)的真空卡盤上n 高速旋轉(zhuǎn)n 液態(tài)光刻膠滴在圓片中心n 光刻膠以離心力向外擴(kuò)展n 均勻涂覆在圓片表面EBR: Edge bead removal邊緣修復(fù)① 要求：粘附良好，均勻，薄厚適當(dāng)n 膠膜太?。樋锥?，抗蝕性差；n 膠膜太厚－分辨率低（分辨率是膜厚的 5－ 8倍）② 涂膠方法：浸涂，噴涂， 旋涂 √旋轉(zhuǎn)涂膠 Spin Coating 光刻工藝流程光刻膠厚度與旋轉(zhuǎn)速率和粘性的關(guān)系n 與涂膠旋轉(zhuǎn)速率成反比n 與光刻膠粘性成正比光刻 4－前烘 Soft BakeBaking Systems① 作用：促進(jìn)膠膜內(nèi)溶劑充分揮發(fā)，使膠膜干燥；增加膠膜與 SiO2 （ Al膜等）的粘附性及耐磨性。曝光252。? 曝光 Exposure216。集成電路制造技術(shù)第八章 光刻與刻蝕工藝西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院戴顯英2023年 9月主要內(nèi)容n 光刻
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