第6章 IC工艺图形加工技术 光刻.ppt

7.2光刻工艺中的质量问题 应在每一道工序后都要进行质量检测和分析 图形畸变：小尺寸光学效应、曝光时间、显 影时间 浮胶：粘附、前烘时间、曝光时间、 显影时间 毛刺和钻蚀：清洁、显影时间 针孔：膜厚不足、曝光不足、清洁、掩膜版 小岛：曝光、清洁、湿法显影、掩膜版 Develop Inspect Rework Flow 1. Vapor prime HMDS 2. Spin coat Resist 3. Soft bake 4. Align and expose UV light Mask 5. Post-exposure bake 6. Develop 7. Hard bake 8. Develop inspect O2 Plasma Strip and clean Rejected wafers Passed wafers Ion implant Etch Rework Automated Inspection Tool for Develop Inspect 7.3下一代光刻技术(Ch9) 1)极紫外光刻技术 希望13nm波长，30nm的特征尺寸 Step-and-scan wafer stage Step-and-scan 4× reflection reticle High power laser Target material EUV Plasma Multilayer coated mirrors ? image of reticle Vacuum chamber 2）角度限制投影电子束光刻技术 （SCALPEL） Electron beam Step-and-scan wafer stage Electrostatic lens system (4:1 reduction) Step-and-scan reticle stage Vacuum chamber 3）离子束投影光刻技术（IPL） （Ion Projection Lithography） Ion beam Step-and-scan wafer stage Electrostatic lens system (4:1 reduction) Vacuum chamber Ion source Mask Reference plate 4）X射线光刻技术 难点：无法聚焦，因而不能应用4倍掩膜版技术有 优势。 Development Trends of Photoresist and Lithography Negative photoresist Positive photoresist (DNQ-Novolak) Chemical amplification Advanced photoresist top surface imaging Contact Printer G-line Stepper I-line Stepper Scanning Aligner DUV Step and Scan DUV Stepper EUV Step and Scan SCALPEL IPL, X-ray PSM, OAI 1970s 10 mm 1.2 mm 0.35 mm 0.40 mm 0.18 mm 2010 0. 1 mm 2000s 0. 13 mm 1 mm 1980s 1990s Figure 15.15 光刻工艺中的辐射损伤(Section 9.10) 阅读报告：9.2、9.3、9.8、9.9、9.10；（5分） 报告内容： 1）电子束（直写和投影）的原理，实现工艺目标的技术要求（200字） 2）优点和缺点（8项左右，200字） * * 1）曝光方式 接触式曝光：page 165，（紫外光）5?m 接近式曝光： page 166， （紫外光、软x射线） 投影式曝光： （Stepper） pages 167-172 （紫外光、平行电子束） 直写式曝光：（电子束） Reticle Pattern Transfer to Resist Single field exposure, includes: focus, align, expose, step, and repeat process UV light source Reticle (may contain one or more die in the reticle field) Shutter Wafer stage controls pos