集成電路制造技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-24 18:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 – 減小 DOF（焦深），會引起制造困難n 減小光波長 λ – 開發(fā)新光源 , PR和設(shè)備 – 波長減小的極限： UV到 DUV, 到 EUV, 到 XRayn 減小 K1 – 相移掩膜 （ Phase shift mask）3)提高分辨率的途徑 分辨率 光刻膠 Photoresist(PR)n 光敏性材料：光照時發(fā)生化學(xué)分解或聚合反應(yīng)n 臨時性地涂覆在硅片表面n 通過曝光轉(zhuǎn)移設(shè)計圖形到光刻膠上n 類似于照相機膠片上涂覆的光敏材料n 正性膠和負性膠Negative Photoresist負性光刻膠－負膠Positive Photoresist正性光刻膠－正膠曝光后不可溶解曝光后可溶解顯影時未曝光的被溶解顯影時曝光的被溶解便宜 高分辨率負膠 Negative hotoresists：Comparison of Photoresists 光刻膠 Photoresist(PR)正膠 Positive Photoresists：n 聚合反應(yīng)：顯影時光照部分不溶解留下，未光照部分溶解；n 分辨率低n 分解反應(yīng)：顯影時光照部分被溶解，未光照部分留下n 分辨率高n 正膠（重氮萘醌）的光分解機理 光刻膠 Photoresist(PR)n 負膠（聚乙烯醇肉桂酸脂）的光聚合機理 光刻膠 Photoresist(PR)1)聚合物材料n 固體有機材料n 光照下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)n 作用：保證光刻膠薄膜的附著性和抗腐蝕性2)感光材料n 當(dāng)被曝光時發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而改變?nèi)芙庑詎 正性光刻膠：由不溶變?yōu)榭扇躰 負性光刻膠：由可溶變?yōu)椴蝗芄饪棠z基本組成 光刻膠 Photoresist(PR)3)溶劑 n 使光刻膠在涂到硅片表面之前保持液態(tài)n 允許采用旋涂的方法獲得薄層光刻膠薄膜4)添加劑 n 不同的添加劑獲得不同的工藝結(jié)果n 增感劑：增大曝光范圍；n 染料：降低反射。 光刻膠基本組成 光刻膠 Photoresist(PR)n 完成所需圖形的最小曝光量；n 表征： S=n/E， E曝光量（ lx s，勒克斯 秒）； n比例系數(shù)；n 光敏度 S是光刻膠對光的敏感程度的表征；n 正膠的 S大于負膠光刻膠光敏度 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。n 對濕法腐蝕：抗蝕能力較強； 干法腐蝕：抗蝕能力較差。n 負膠抗蝕能力大于正膠；n 抗蝕性與分辨率的矛盾：分辨率越高，抗蝕性越差 ；1）紫外 汞燈n gline（ 436 nm）， – 常用在 μ m光刻n iline（ 365 nm）， – 常用在 μ m光刻 光源n KrF（ 248 nm）， μ m, μ m and μ mn ArF（ 193 nm）， μ m（ 目前 32nm）n F2（ 157 nm）， –應(yīng)用 μ m2）深紫外 DUV準分子激光器3）下一代光刻NGL(Next Generation Lithography)n 極紫外 Extreme UV (EUV) lithography 波長： 1014nmn X射線 XRay lithography 波長： 1nmn 電子束 Electron beam (Ebeam) lithography 波長： 未來技術(shù)趨勢 光源接觸式曝光n 硅片與光刻版緊密接觸。n 優(yōu)點：光衍射效應(yīng)小， 分辨率高。n 缺點：對準困難， 掩膜圖形易損傷， 成品率低。 曝光方式接觸、接近、投影、步進重復(fù)n 硅片與光刻版保持 5－ 50μ m間距。n 優(yōu)點：光刻版壽命長。n 缺點：光衍射效應(yīng)嚴重 — 分辨率低 （線寬 3μ m）。 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。投影式曝光n 優(yōu)點：光刻版不受損傷， 對準精度高。n 缺點：光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜， 對物鏡成像要求高。n 應(yīng)用： 3μ m以下特征尺寸光刻。 曝光方式分步重復(fù)投影光刻機 Steppern 采用折射式光學(xué)系統(tǒng)和 4X~5X的縮小透鏡。n 光刻版： 4X、 5X、 10X；n 曝光場：一次曝光只有硅片的一部分；n 采用了分步對準聚焦技術(shù)。 曝光方式 掩模版（光刻版） Maskn 玻璃、石英。216。 要求：透光度高，熱膨脹系數(shù)與掩膜材料匹配?；娌牧涎谀げ牧息?金屬版（ Cr版）： Cr2O3抗反射層 /金屬 Cr / Cr2O3基層n 特點：針孔少，強度高，分辨率高。 ② 乳膠版－鹵化銀乳膠 n 特點：分辨率低（ 23 μm ），易劃傷。n PSM： PhaseShift Maskn 作用：消除干涉， 提高分辨率；n 原理：在 Mask的透明圖形上增加一個透明的介質(zhì)層移相器，使光通過后產(chǎn)生 1800的相位差。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
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1