光刻工艺原理.pptx

8 光刻工艺原理;光刻的基本概念;硅片的制造流程;套准精度：光刻要求硅片表面上存在的图案与掩模版上的图形准确对准，这种特性指标就是套准精度。对准十分关键是因为掩模版上的图形要准确地转移到硅片上。 分辨率：指将硅片上特征图形区分开来的能力。 两个邻近的特征尺寸：硅片上形成图形的实际尺寸就是特征尺寸。 关键尺寸：最小的特征尺寸就是关键尺寸。对于关键尺寸来说，分辨率很重要。;光刻技术的基本要求 ;光刻工艺;负性光刻;正性光刻;掩膜版与光刻胶之间的关系;光刻的八个步骤;1：气相成底膜处理;成底膜技术;HMDS滴浸润液和旋转;2：旋转涂胶;光刻胶涂胶方法;旋转涂布光刻胶的4个步骤;旋转涂胶;涂胶设备;光刻胶;光刻胶的种类及对比;光刻胶的成分;负性光刻胶交联;正性I线光刻胶;正性I线光刻胶良好的对比特性;正性I线光刻胶;光刻胶的物理特性;影响曝光分辨率的主要因素;2、对比度:是光刻胶上从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度代表着只适于在掩膜板透光区规定范围内曝光的光刻胶的能力。高对比度产生的垂直的光刻胶侧墙是理想的。;3、敏感度：是硅片表面光刻胶中产生一个良好图形所需的一定波长光的最小能量值,提供给光刻胶的光能量值通常称为曝光量。 4、粘滞性:指的是对于液体光刻胶来说其流动特性的定量指标.粘滞性与时间相关,因为它会在使用中随着光刻胶中溶剂挥发增加。 5、粘附性:光刻胶的粘附性描述了光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶必须粘附于许多不同的表面,包括硅,多晶硅,二氧化硅，氮化硅和不同的金属。光刻胶粘附性的不足会导致硅片表面上的图形变形.光刻胶的粘附性必须经受住曝光,显影和后续工艺。 ; 6、抗蚀性:光刻胶胶膜必须保持它的粘附性,并在后续的湿刻和干刻中保护衬底表面,这种性质就被称为抗蚀性. 7、表面张力:指的是液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力.光刻胶具有产生相对大的表面张力的分子间力,所以在不同的工艺步骤中光刻胶分子会聚在一起.同时光刻胶的表面张力必须足够小,从而在应用时能提供良好的流动性和硅的覆盖.;传统负胶的缺点;3：软烘;在真空热板上软烘;如果光刻胶胶膜在涂胶后没软烘将出现的问题 ;4：对准和曝光;光刻机的三个基本目标;版图转移到光刻胶上; 在曝光过程中,从光源发出的光通过对准的掩膜版.版上有不透明和透明的区域,这些区域形成了转移到硅片表面的图形.曝光的目的就是把版上图形精确地复制成光刻胶上的最终图像。曝光的另一方面是,在所有其它条件相同时,曝光光线波长越短能曝出的特征尺寸就越小.事实上它是缩小硅片特征尺寸的驱动。此外,曝光的光线产生一定的能量,这对光刻胶产生化学反应是必可少的，光刻须均匀地分配到曝光区域.光学光刻需要在短波长下进行强曝光以获得当今精细光刻的关键尺寸。;曝光光源;典型的高压汞灯的发射光谱;汞灯强度峰;抗反射涂层;抗反射涂层;光反射引起的光刻胶反射切口;入射光和反射光在光刻胶中干涉;光刻胶中的驻波效应; 底部抗反射涂层：底部抗反射涂层（BARC）是用来减小来自光刻胶下面反射层的光反射。底部抗反射涂层材料是有机或无机绝缘材料，在涂光刻胶前被加到硅片上。 有机抗反射涂层通过吸收光减少反射。 无机抗反射涂层是通过特定波长相移相消起作用。 顶部抗反射涂层：顶部抗反射涂层（TARC）在光刻胶和空气的交界面上减少反射顶部抗反射涂层材料，是作为一个透明的薄膜干涉层，通过光线间的相干相消来消除反射。 ;通过底部抗反射涂层的光控制;底部抗发射涂层的光相移相消;顶部抗反射涂层;五个精细光刻时代如下所示： 1.接触式光刻机 2.接近式光刻 3. 扫描投影光刻机 4. 分步重复光刻机 5.步进扫描光刻机;;曝光方式 特性;接触/接近式光刻机系统;扫描投影光刻机;5:曝光后烘焙;6:显影;显影：用化学显影液溶解由曝光造成的光刻胶的可溶解区域就是光刻胶显影，其主要目的是把掩膜版图形准确复制到光刻胶中。 显影的三个主要类型的问题： 显影不足：显影不足的线条比正常线条要宽并且在侧面有斜坡； 不完全显影：不完全显影在衬底上留下应该在显影过程去掉的剩余光刻胶； 和过显影：过显影除去了太多的光刻胶，引起图形变窄和拙劣的外形。;负胶通过紫外曝光发生交联或变硬。使曝光的光刻胶变得在显影液中不可溶解.负胶的一个主要问题是交联光刻胶由于在清洗过程中吸收显影液而膨胀和变形。因此，在硅片上剩余的光刻胶的侧墙变得膨胀和参差不齐。;正胶显影;;;光刻胶显影参数;显影后检查;显影检查的返工流程;坚膜 烘焙;高温下变软的光刻胶流动;刻蚀的定义：用化学或物理的??法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。 刻蚀的目的：在涂胶的硅片