ch9光刻工艺.ppt

微电子制造工艺概论;9.1 概述 9.2 基本光刻工艺流程 9.3 光刻技术中的常见问题 ;IC产品的发展趋势： 大尺寸、细线宽、高精度、高效率、低成本； 光刻技术在每一代集成电路中扮演技术先导的角色，光刻成本占据整个技术成本的35%； IC对光刻技术的要求： 高分辨率：加工线条越精细，要求光刻图形分辨率越高； 高灵敏度的光刻胶：曝光时间越短，需要灵敏度越高； 低缺陷：光刻中引入缺陷，影响成品率； 精密的套刻精度：套刻精度小于线宽的± 10%； 对大尺寸硅片的加工：大尺寸硅片同时制作很多芯片，满足前述要求难度很大；;9.1概述;9.1概述——分辨率;不同光源对应的技术参数;(0.3um); 1、使用光源缩小 l; 2、减小分辨率因子 k1; 2、减小分辨率因子 k1; 3、增加 NA（浸入式技术） 将液体置于主镜头和硅片之间。;9.1概述——光刻分辨率;由量子理论的海森堡不确定关系式???得出离子的束光刻极限： ΔL·Δp≥h； 其中h为普朗克常数； Δp为离子动量不确定值；动量最大变化值从-p到+p，则有： ΔL ≥h/2p； ΔL为就是线宽，最高分辨率： Rmax=1/2ΔL≤p/h； 对于光子，p=h/λ，则ΔL ≥λ/2； 理论最高分辨率：Rmax ≤1/ λ； 根据粒子的波动性，p=mv；E=mv2/2， 则p=h/λ=√2mE ΔL≥h/2√2mE 粒子质量越大，ΔL越小，分辨率越高； 动能越大，ΔL越小，分辨率越高。;9.1概述——焦深(DOF);9.1概述——对比度;9.2基本光刻工艺流程;9.2.1底膜处理;HMDS与SiO2表面键合示意图 ;9.2.2涂胶;涂胶工艺示意图 硅片表面的光刻胶是接着旋转过程中离心力的作用而向硅片的外围移动的，称为甩胶。  经过甩胶后，最初喷洒的光刻胶中，留在硅片上表面上的不到1%，其余的都被甩掉。 通常转速为3000～6000 rpm，膜厚0.5~1 mm。;9.2.3前烘;9.2.4曝光;简单的光学系统曝光图 ;9.2.5显影;9.2.6坚膜;9.2.7 显影检验 ;9.2.8刻蚀 ;9.2.9去胶 ;9.2.10 最终检验 ;正胶涂布显影工艺：;9.3光刻技术中的常见问题;9.3.1 浮胶 ;9.3.1 浮胶 ;9.3.2 毛刺和钻蚀 ;9.3.2 毛刺和钻蚀 ;9.3.3 针孔 ;9.3.3 针孔 ;9.3.4 小岛 ;9.3.4 小岛 ;本章重点