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集成电路制造技术

第八章光刻工艺

西安电子科技大学微电子学院

戴显英

2016年9月

主要内容

光刻的重要性

光刻工艺流程

光刻机与光源

光刻胶

分辨率

本章学习要求

了解并清楚光刻的重要性

熟悉并掌握光刻工艺流程

熟悉各种光源的特性与应用

熟悉光刻胶的特性

熟悉并掌握影响分辨率的因素及提高分

辨率的方法与途径

光刻-Photolithography

光刻：通过光化学反应，将光刻版（mask）上的图形

转

移到光刻胶上。

光刻三要素：

光刻机：

光刻版：Mask，掩膜版、光罩

1:1Mask4:1Reticle

光刻胶：Photoresist，光致抗蚀、剂光阻

光刻机光刻版光刻胶

光刻-Photolithography

ULSI对光刻的要求：

高分辨率；

高灵敏的光刻胶；

低缺陷；

精密的套刻对准；

光刻的重要性

IC制造中最重要的工艺：

①决定着芯片的最小特征尺寸：目前最小是14nm

②占芯片制造时间最长：40-50%

③占芯片制造成本最高：30%

Diffusion

deposition

。。。

implant

plating

etching

光刻与特征尺寸

特征尺寸与栅长的摩尔定律

与特征尺寸相应的光源

光刻机-LithographyTool

接触式：ContactPrinting

接近式：ProximityPrinting

投影式：ProjectionPrinting

韩国MIDAS接触式接近式ASML投影式

光刻版（掩模版）

光刻版的质量要求

若每块掩膜版上图形成品率＝90％，则

6

6块光刻版：其管芯图形成品率＝（90％）＝53％；

％10＝

10块光刻版：其管芯图形成品率＝（90）35％；

％15＝

15块光刻版：其管芯图形成品率＝（90）21％；

最后的管芯成品率当然比其图形成品率还要低。

掩膜版尺寸：

①接触式、接近式和投影式曝光机：1∶1

②分步重复投影光刻机（Stepper）：4∶1；5∶1；10∶1

CleanRoom-净化间

3

洁净等级：尘埃数/m；

（尘埃尺寸为0.5μm）

10万级：≤350万，单晶制备；

