C5+光刻.pdf

第5章 光刻技术2 第5章 光刻技术2 -从曝光到最终检验 -从曝光到最终检验 第5章 基本光刻工艺流程 第5章 基本光刻工艺流程 -从曝光到最终检验 -从曝光到最终检验  将光刻胶上的图形转移到晶圆上的过程；  将光刻胶上的图形转移到晶圆上的过程；  显影方法  显影方法  过程不良品  过程不良品  刻蚀方法  刻蚀方法 本节涉及到的光刻工艺流程： 第5章1 衬底处理 涂胶 前烘 曝光 substrate spin coat pre-bake expose cleaning 去胶 刻蚀 后烘 显影 strip etch post-bake develop 第5章2 1 显影和定影 1 显影和定影  显影是用特定的溶剂溶解曝光后的胶膜。 以负性胶为例，显影后未受光的胶膜将会 被溶解掉，而受光部分的胶却被保留了下 来。为使显影后的胶膜性能稳定，往往再 将其置于具有稳定影象性能的溶液中，被 称为定影。通过显影，掩膜版上的图形转 移到了光刻胶膜上。对于正性胶，转移的 图形正好与负性胶相反。 2 硬烘焙（坚膜、后烘、高温固化） 2 硬烘焙（坚膜、后烘、高温固化）  坚膜是消除显影后必然造成的胶膜软化和 膨胀，从而克服由此带来的粘附力差的不 足，起到增加胶膜与硅片的粘附力和抗蚀 能力作用。  设备与前烘相同，有专门的烘胶台，用于 光刻工艺中的前烘和坚膜。要求产品具有 烘胶速度快、均匀、控温精度高等特点， 并可长时间连续稳定工作。 3 显影目检 3 显影目检 4 刻蚀（腐蚀） 4 刻蚀（腐蚀）  刻蚀是将没有光刻胶保护的二氧化硅层或 者金属化层用适当的腐蚀液腐蚀掉，而被 光刻胶覆盖区域下的二氧化硅层或金属引 线层却保留了下来。通过刻蚀，显影后转 移到光刻胶膜上的图形转移到了晶圆表面。 5 去胶（光刻胶去除） 5 去胶（光刻胶去除）  腐蚀步骤完成后，原来起腐蚀掩蔽作用的 光刻胶的使命即告完成，必须把留在管芯 表面的胶膜去除干净。 6 最终目检 6 最终目检 1 显影develop和定影 1 显影 和定影  通过对未聚合光刻胶的化学分解来使图案显影，显影技术是 把完全一样的掩膜版图案复制到光刻胶上  负光刻胶显影：二甲苯溶剂显影，n-丁基醋酸盐冲洗；对柯 达胶：显影用丁酮 ，冲洗用丙酮。冲洗的双重作用：稀释 显影液、清除开孔处的残胶  正光刻胶显影：碱（氢氧化钠或氢氧化钾）+水溶液、或叠 氮化四甲基铵氢氧化物的溶液（TMAH ）-非离子溶液、无离 子污染  正光刻胶显影工艺较负光刻胶更敏感  显影结果取决于软烘焙的时间和温度、曝光度、显影液的浓 度、时间、温度，以及显影方法  小尺寸的显影分辨率，在 IC 制程的进步上，扮演着最关键 的角色。由于光学上的需要，此段制程的照明采用偏黄色的 可见光，俗称此区为黄光区。 显影方法 显影方法 显影方式分为：湿法显影和干法（等离子）显影 显影方式分为：湿法显影和干法（等离子）显影 湿法显影： 湿法显影： 沉浸显影； 连续喷雾（cont