微电子工艺——光刻技术.ppt

第5章光学光刻光刻概述光源光刻」曝光曝光方式刻蚀评价光刻工艺可用三项主要的标准:分辨率、对准精度和生产效率定义:光刻:是利用类似于洗印照片的原理通过曝光和选择性化掩膜版上的集成电路图形印制到硅片上的精密目的:在二氧化硅、氮化硅、多晶硅和金属等薄膜表面的光刻形成与掩膜版刻蚀下面薄膜时的掩蔽膜阐程嵩子挎禁刻掩最工序利用旋转涂敷法在硅片表面上涂一层光刻胶;。三要素掩膜版、光刻胶和光刻机。光刻工艺流程涂光刻胶(正)选择曝光显影(第1次图形转移)刻蚀(第2次图形转移)光刻胶的涂敷和显影1、脱水烘烤目的是去除硅片表面吸附的水分。也可利用前面的氧化或扩散工艺来实现。增粘处理在烘烤后的硅片表面涂一层六***二硅亚***(HMDS),目的是增加硅片表面与光刻胶的粘附性。可采用蒸汽涂布法,也可采用旋涂法涂胶一般采用旋涂法。涂胶的关键是控制胶膜的厚度与膜厚的均匀性。胶膜的厚度决定于光刻胶的粘度和旋转速度例:转速5000min,时间30sec,、前烘(软烘)目的是去除光刻胶中的大部分溶剂和稳定胶的感光特性。5、曝光6、显影将曝光后的硅片放到显影液中。对于负胶,显影液将溶解掉未曝光区的胶膜;对于正胶,显影液将溶解曝光区的胶膜。几乎所有的正胶都使用碱性显影液,如KOH水溶液显影过程中光刻胶膜会发生膨胀。正胶的膨胀可以忽略,而负胶的膨胀则可能使图形尺寸发生变化。显影过程对温度非常敏感。显影过程可影响光刻胶的对比度,从而影响光刻胶的剖面形状。7、后烘(硬烘、坚膜)目的是使胶膜硬化,提高其在后续工序中的耐腐蚀性。8、刻蚀9、去胶基本工艺p1:涂光刻胶(CoatStep1A表面清洗和脱水烘烤清洁、干燥的硅片表面能与光刻胶保持良好的粘附并有利于获得平坦均匀的光刻胶涂层。清洗方法:刷片/化学清洗烘烤方法:在150~200℃真空或干燥氮气中Step1B增黏处理原因:绝大多数光刻胶所含的高分子聚合物是疏水的而氧化物表面的羟基是亲水的,两者表面粘附性不好。典型的增黏剂:HMDS(六***二硅亚***)亲水的带羟基的硅烷醇→疏水的硅氧烷结构,既易与衬底圆片表面粘合,另一面又易与光刻胶粘合。涂覆方法:蒸气涂布法和旋转涂布法。基本工艺Stepl:涂光刻胶(CoatStepIn涂胶胶厚和胶厚的均匀性是光刻工艺中的关键参数。胶越厚,:去除胶中的大部分溶剂,提高胶的粘附性,并使胶的曝光特性稳定。典型的前烘温度是90~100℃,10~30min涂胶设备静态光刻胶分配(StaticphotoresistDispenseDispenseSpinStop