集成电路制造技术——原理与工艺（第3版）课件 第9章 光刻技术.pptx

集成电路制造技术集成电路制造技术JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU ——原理与工艺集成电路制造技术光刻技术光刻技术JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU 第9章光刻技术 9.1 光刻掩模的制造9.6 光刻设备9.3 光学分辨率增强技术9.4 紫外光曝光技术9.5 其它曝光技术9.2 光刻胶CONTENTS 光刻技术 1.1光刻掩模的制造 制造商将设计工程师交付的标准制版数据传送给图形发生器，图形发生器会根据该数据完成图形的产生和重复，并将版图数据分层转移到各层光刻掩模版（为涂有感光材料的优质玻璃板）上，称为制版。 掩模就是将设计好的特定几何图形通过一定的方法以一定的间距和布局做在基版上，供光刻工艺中重复使用。(B)(B) 版图(A) 电路图 光刻技术 光刻掩模的制造 1.1掩模板的制作流程 光刻技术 1.1光刻掩模的制造线路设计1.制版工艺简介CAD计算机辅助设计、修改光学方式电子束电子束直接描写图形步进对准机母掩膜版10:15:11:1掩膜版子掩膜版原型掩膜版 光刻技术 1.1光刻掩模的制造1.制版工艺简介成品包装修补初缩检验套准、检验、修补复印阴版复印阳版做好的超微粒干版、铬版、彩色版做好的超微粒干版精缩兼分步重复原图绘制一般集成电路的制版工艺流程示意图 光刻技术 掩模板的基本构造及质量要求 1.2 注意：掩模版上的缺陷（掩模版图形本身的缺陷；附着在掩模版上的外来物）通常在掩模版上装一层保护膜掩模版的基本构造 光刻技术 掩模板的基本构造及质量要求1.2构成图形阵列的每一个微小图形要有高的图像质量，即图形尺寸要准确，尽可能接近设计尺寸的要求，且图形不发生畸变。图形边缘清晰、锐利，无毛刺，过渡区要小，即充分光密度区（黑区）应尽可能陡直地过渡到充分透明区（白区）。整套掩模中的各块掩模能很好地套准，对准误差要尽量地小。图形与衬底要有足够的反差（光密度差）。掩模应尽可能做到无“针孔”、“小岛”和划痕等缺陷。版面平整、光洁、结实耐用；版子要坚固耐磨，不易变形；图形应不易损坏。一、 概述一级标题二级标题2.2离子注入相关理论基础1. 核碰撞三级标题四级标题四级标题字体：正文中文：思源黑体 CN Medium思源黑体 CN Normal 英文： Times New RomanCambria Math 基础字号：28 备注：封面为了效果更突出，用了思源宋体，如果不需要可以直接更换为思源黑体即可色调：请老师确认模板中使用的元素是否符合需求可用使用集成电路制造技术集成电路制造技术JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU ——原理与工艺第九章 光刻技术光刻胶光刻胶JI CHENG DIAN LU ZHI ZAO JI SHU 光刻胶的作用： 光刻胶光刻时接受图像的介质称为光刻胶。以光刻胶构成的图形作为掩膜对其它薄膜进行刻蚀，图形就转移到晶元表面的薄膜上，所以也将光刻胶称为光致抗蚀剂。12对于入射光有化学变化，保持潜像至显影，从而实现图形转移，即空间图像→潜像。抗蚀剂的作用； 光刻胶光刻胶组成感光材料胶的主体，又称光敏剂光的辐照下不发生化学反应，保证光刻胶薄膜的附着性和抗腐蚀性聚合物材料 溶剂可以控制光刻胶机械性能9.2光刻胶光刻胶分类按曝光区在显影中被去除或保留来划分：正（性）胶负（性）胶按其用途划分：光学光刻胶电子抗蚀剂X-射线抗蚀剂 光刻胶 光刻胶的特征量灵敏度：又称光敏度，指最小曝光剂量E0抗蚀性 耐酸、碱能力 单位面积的胶曝光所需的光能量：mJ/cm2粘滞性 流动特性的定量指标 黏附性与硅、二氧化硅表面结合力的大小 光刻胶的膨胀 响应波长微粒数量和金属含量储存寿命 光刻胶光学光刻胶光刻胶SiO2SiUV辐照掩模版SiO2Si正胶负胶SiO2SiO2SiSiSiO2SiO2SiSi正胶和负胶进行图形转移示意图 正胶IC主导 光刻胶常用正胶为DQN，组成为光敏剂重氮醌(DQ)，碱溶性的酚醛树脂(N)，和溶剂二甲苯等。1. 正胶响应波长330-430nm， 胶膜厚1-3μm，显影液是氢氧化钠等碱性物质。负胶9.2 光刻胶负胶多由长链高分子有机物组成：如由顺聚异戊二烯和对辐照敏感的交联剂，以及溶剂组成。2. 负胶响应波长330-430nm，胶膜厚度0.3-1μm，显影液二甲苯等。 光刻胶3. 正、负胶比较 正胶，显影容易，图形边缘齐，无溶胀现象，光刻的分辨率高，去胶也较容易。 负胶比正胶抗蚀性强。 负胶显影后保留区的胶膜是交联高分子，在显影时，吸收显影液而溶胀，另外，交联反应是局部的，边界不齐，所以图形分辨率下降。光刻后硬化的胶膜也较难去除。一、 概述一级标题二级标题2.2离子注入相关理论基础1. 核碰撞三级标题四级标题四级标题字体：正文中文：思源黑