基本光刻工藝ppt課件(編輯修改稿)
2025-01-31 19:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ～ 4倍的時(shí)間。 名稱 伽馬射線 X線 射 紫外線（V U）可見光紅外線（R I）短無(wú)線電波廣播無(wú)線電波波長(zhǎng)（m c）10 10 10 10 10 1010? 工藝寬容度 整個(gè)光刻過(guò)程步驟之多 ， 而且每一步驟都會(huì)影響最終的圖形尺寸 ， 另外每一工藝步驟都有它的內(nèi)部變異 。 不同的光刻膠對(duì)工藝變異的容忍性都不一樣 。 那么 ， 容忍性越高 ， 在晶園表面達(dá)到所需要尺寸的可能性就越大 ， 或者說(shuō)工藝的寬容度就越大 。 ? 針孔 所謂針孔是指光刻膠層中尺寸非常小的空穴 。 可以是涂膠工藝中由環(huán)境中的微粒污染物造成的 ， 也可以由光刻膠層結(jié)構(gòu)上的空穴造成 。針孔是有害的 ， 因?yàn)樗梢栽试S刻蝕劑滲過(guò)光刻膠層進(jìn)而在晶園表面層刻蝕除小孔 。 ? 階梯覆蓋度 隨著晶園表面上膜層的不斷增加 ， 表面不再是完全平坦化的 ， 如圖所示 。 所以要求光刻 膠必須具有良 好的階梯覆蓋 特性。 硅晶片臺(tái)階硅晶片再氧化之前再氧化之后( a )( b ) 正膠和負(fù)膠的比較 在工藝發(fā)展的早期 ， 負(fù)膠一直在光刻工藝中占主導(dǎo)地位 ， 隨著 VLSI IC和 2～ 5微米圖形尺寸的出現(xiàn) ， 負(fù)膠已不能滿足要求 。 隨后出現(xiàn)了正膠 ， 但正膠的缺點(diǎn)是粘結(jié)能力差 。 用正膠需要改變掩膜版的極性 ， 這并不是簡(jiǎn)單的圖形翻轉(zhuǎn) 。 因?yàn)橛醚谀ぐ婧蛢煞N不同光刻膠結(jié)合 ， 在晶園表面光刻得到的尺寸是不一樣的 （ 見下圖 ） 由于光在圖形周圍的衍射效應(yīng) ，使得用負(fù)膠和亮場(chǎng)掩膜版組合在光刻膠層上得到的圖形尺寸要比掩膜版上的圖形尺寸小 。 用正膠和暗場(chǎng)掩膜版組合會(huì)使光刻膠層上的圖形尺寸變大 。 （ a）亮場(chǎng)掩膜版和負(fù)膠組合 圖形尺寸變小 （ b）暗場(chǎng)掩膜版和正膠組合 圖形尺寸變大 晶圓晶圓非聚合光刻膠聚合光刻膠( a )( b ) 用正膠和暗場(chǎng)掩膜版組合還可以在晶園表面得到附加的針孔保護(hù)。如果是亮場(chǎng)掩膜版，大部分區(qū)域是空穴，這樣，玻璃上的任何缺陷及污染物微粒都會(huì)影響光刻質(zhì)量，若是暗場(chǎng)掩膜版則可以避免上述缺陷的產(chǎn)生，如圖所示。 曝光鉻 污垢玻璃裂紋負(fù)膠氧化物晶圓( a )( b )? 正膠成本比負(fù)膠高，但良品率高； ? 負(fù)膠所用的顯影劑容易得到，顯影過(guò)程中圖形尺寸相對(duì)穩(wěn)定。 ? 對(duì)于要求高的制作工藝選擇正膠，而對(duì)于那些圖形尺寸大于 2微米的工藝還是選擇負(fù)膠。圖。 參數(shù) 負(fù)膠正膠縱橫比（分辨力） 更高黏結(jié)力 更好曝光速度 更快針孔數(shù)量 更少階梯覆蓋度 更好成本 更高顯影液 有機(jī)溶劑 水溶性溶劑光刻膠去除劑氧化工步 酸 酸金屬工步 氯化溶劑化合物 普通酸溶劑 光刻工藝 這一節(jié)將介紹基本的光刻工藝 10步法 ， 包括每一步的目的 、 技術(shù)考慮 、 選項(xiàng)和工藝控制方法等 。 表面準(zhǔn)備 為確保光刻膠能和晶園表面很好粘結(jié) ， 必須進(jìn)行表面處理 ， 包括三個(gè)階段： 微粒清除 、脫水和涂底膠 。 ? 微粒清除 雖然光刻前的每一步工藝 （ 氧化 、 摻雜等 ）都是在清潔區(qū)域完成的 ， 但晶園表面有可能吸附一些顆粒狀的污染物 ， 所以必須給以清除 。微粒清除方法見下圖 。 ? 脫水烘焙 經(jīng)過(guò)清潔處理后的晶園表面可能會(huì)含有一定的水分 （ 親水性表面 ） ， 所以必須脫水烘焙使其達(dá)到清潔干燥 （ 憎水性表面 ） ， 以便增加光刻膠和晶園表面的黏附能力 。 保持憎水性表面通常通過(guò)下面兩種方法：一是保持室內(nèi)溫度在 50℃ 以下 ， 并且在晶園完成前一步工藝之后盡可能快的進(jìn)行涂膠 。 高壓氮?dú)獯党瘜W(xué)濕法清洗
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