光刻过程图片解说
图解芯片制造工艺流程(全图片注解,清晰明了)
图解芯片制造工艺流程（全图片
注解，清晰明了）
该资料简洁明了，配图生动，非常适合普通工程师、入门级工程师或行业菜鸟，帮助你了解芯片制造的基本工艺流程。首先，在制造芯片之前，晶圆厂得先有硅晶圆材料。从硅晶棒上切割出超薄的硅晶圆，然后就可以进行芯片制造的流程了。
1、湿洗 (用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质)
2、光刻 (用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容易被洗掉, 没被照到的地方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. )
3、离子注入 (在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管.) 4.1、干蚀刻
(之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的，而是为
了离子注入而蚀刻的。现在就要用等离子体把他们洗掉，或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构，这一步进行蚀刻).
4.2、湿蚀刻 (进一步洗掉，但是用的是试剂，所以叫湿蚀刻)——以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦，但是以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反反复复的做，以达到要求。 5、等离子冲洗 (用较弱的等离子束轰击整个芯片) 6、热处理，其中又分为： 6.1 快速热退火 (就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上, 然后慢慢地冷
却下来, 为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化)
6.2 退火 6.3 热氧化 (制造出二氧化硅, 也即场效应管的栅
极(gate) ) 7、化学气相淀积(CVD)，进一步精细处理表面的
光刻机简单介绍PPT(共 36张)
光刻机构造－LENS CONTROLLER
• 镜头控制器：简称LC,对镜头倍率及焦点进 行 控制的关键部件。
• 构成：控制基版 BELLOWS PUMP LENS TEM.SENSOR 压力计等
LC倍率控制的实现
reticle
A室与大气相连；
.
离轴照明的优点
1.离轴照明可以提高分辨率。 2.离轴照明可以提高焦深。 3.离轴照明可以提高对比度。 我们考虑掩模图形为一维密集线条的光栅，同轴照明：1 级以及更高阶衍射光都被物镜的光阑遮挡，只有 0级衍射光进 入物镜。离轴照明：0级衍射光和 1 级衍射光都可能进入成像 系统的光瞳。
R同轴=λ/3NA R离轴=λ/4NA 从信息光学的观点看，掩模图形经投影物镜成像时，由 于投影物镜的数值孔径有限，高频部分不能进入光瞳，对成 像无贡献，使硅片面上的掩模像的对比度降低，影响成像质 量。由于 0级衍射光不包含掩模图形的任何空间调制信息， 所以要对掩模图形成像，至少要包含 1 级衍射光。在投影曝 光系统中，掩模图形的空间像的对比度依赖于投影物镜中参 与成像的 1 级衍射光的比例。离轴照明技术通过降低成像 光束中的低频成分来提高高频成分在总光强中的比例，从而 提高了空间像的对比度。
光刻机简单介绍
郑鸿光 2012.09.01
目录
看懂光刻机-光刻工艺流程详解
看懂光刻机-光刻工艺流程详解
看懂光刻机:光刻工艺流程详解
半导体芯片生产主要分为IC 设计、IC 制造、IC 封测三大环节。IC 设计主要根据芯片的设计目的进行逻辑设计和规则制定，并根据设计图制作掩模以供后续光刻步骤使用。IC 制造实现芯片电路图从掩模上转移至硅片上，并实现预定的芯片功能，包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等步骤。IC 封测完成对芯片的封装和性能、功能测试，是产品交付前的最后工序。
芯片制造核心工艺主要设备全景图
光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤，耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。芯片在生产中需要进行20-30 次的光刻，耗时占到IC 生产环节的50%左右，占芯片生产成本的1/3。
光刻工艺流程详解
光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶，再用光线（一般是紫外光、深紫外光、极紫外光）透过掩模照射在硅片表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶，就实现了电路图从掩模到硅片的转移。
光刻完成后对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀，最后洗去剩余光刻胶，就实现了半导体器件在硅片表面的构建过程。
光刻分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺，区别在于两者使用的光刻胶的类型不同。负性光刻使用的光刻胶在曝光后会因为交联而变得不可溶解，并会硬化，不会被溶剂洗掉，从而该部分硅片不会在后续流程中被腐蚀掉，负性光刻光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。
第八章_基本光刻工艺流程-表面准备到曝光
第八章基本光刻工艺流程-表面准备到曝光
概述
最重要的光刻工艺是在晶圆表面建立图形。这一章是从解释基本光刻工艺十步法和讨论光刻胶的化学性质开始的。我们会按照顺序来介绍前四步（表面准备到对准和曝光）的目的和执行方法。
目的
完成本章后您将能够：
1．勾画出基本的光刻工艺十步法制程的晶圆截面。
2．解释正胶和负胶对光的反应。
3．解释在晶圆表面建立空穴和凸起所需要的正确的光刻胶和掩膜版的极性。4．列出基本光刻十步法每一步的主要工艺选项。
5．从目的4的列表中选出恰当的工艺来建立微米和亚微米的图形。
6．解释双重光刻，多层光刻胶工艺和平整化技术的工艺需求。
7．描述在小尺寸图形光刻过程中，防反射涂胶工艺和对比增强工艺的应用。8．列出用于对准和曝光的光学方法和非光学方法。
9．比较每一种对准和曝光设备的优点。
介绍
光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上的所规定的特定区域的基本操作（图8.1）。Photolithography是用来定义这个基本操作的术语。还有其它术语为Photomasking, Masking, Oxide或者Metal Removal （OR,MR）和Microlithography。
光刻工艺是半导体工艺过程中非常重要的一道工序，它是用来在不同的器件和电路表面上建立图形（水平的）工艺过程。这个工艺过程的目标有两个。首先是在晶圆表面建立尽可能接近设计规则中所要求尺寸的图形。这个目标被称为晶圆的分辨率（resolution）。图形尺寸被称为电路的特征图形尺寸（feature size）或是图像尺寸（image size）。
《光刻过程图片解说》PPT课件
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对准和曝光
接触式曝光：分辨率较高，但是容易造成掩膜版和光刻胶 膜的损伤。
接近式曝光：在硅片和掩膜版之间有一个很小的间隙 (10～25m)，可以大大减小掩膜版的损伤，分辨率较低
投影式曝光：利用透镜或反射镜将掩膜版上的图形投影到 衬底上，优点：掩模版与晶片不接触，掩模不受损伤；对 准是观察掩模平面上的反射图像，不存在景深问题；掩模 版上的图形是通过光学技影的方法缩小，并聚焦于感光胶 膜上，掩模版上可以有比实际尺寸大得多的图像(通常掩 模图形的尺寸是实际尺寸的1～10倍)，提高了对准精度， 避免了微细图形制作的困难，也减弱了灰尘微粒的影响。
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光刻机
IC制造中最关键的步骤 IC 晶圆中最昂贵的设备 最有挑战性的技术 决定最小特征尺寸
接触式光刻机 接近式光刻机 投影式光刻机 步进式光刻机
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接触式光刻机
设备简单 70年代中期前使
用 分辨率:有微米
级的能力 掩膜版和硅片直
接接触,掩膜版 寿命短
辨率，但是，它的曝光时间是5X的四倍。 曝光时间和分辨率折中的结果。
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光刻的基本步骤
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20
硅片清洗
去除沾污 去除微粒 减少针孔和其他缺陷 提高光刻胶黏附性
光刻工艺步骤介绍ppt课件
显影后烘（坚膜）
后烘目的 去除显影后胶内残留溶剂，适当的后烘可 以提高光刻胶粘附性和抗刻蚀能力 后烘方式
烘箱对流加热 红外线辐射加热 热板传导加热
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注意事项
进行涂胶&显影工艺时，均不允许取消程序 同时不要随意更改菜单。曝光时不要随意更 改程序；套用程序；如出现程序与光刻版号 不符，均将圆片作暂停处理。
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涂胶
化学品 光刻胶 由具有感光性高分子聚合物、增粘剂、溶剂以及
其它添加剂组成。 稀释剂（EBR-10A） 喷胶方式
动态 喷胶时圆片旋转，胶膜均匀性较好但粘附性稍差。 静态 喷胶时圆片静止，胶膜粘附性较好但均匀性稍差。
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涂胶
涂胶前旋转
圆 片
旋转涂胶
吸 盘
滴胶
圆 加速旋转匀胶
片 吸盘
旋转去边 胶层
GT连条
TO连条
正常孔
异常 孔missing
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套刻测量
： 检查方法
Block内，一般检查三个点，在Block内的分 布如左图 ：
1
2
3
Block间，一般检查五个Block，在圆片上 的分布需考虑到中心和四边，如右图 ：
1
2
3
4
5
左图，为对位游标，用于人工读取对位偏差，其 读数方法原理同游标卡尺 。
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预对位&对位：
看懂光刻机-光刻工艺流程详解
看懂光刻机:光刻工艺流程详解
半导体芯片生产主要分为IC 设计、IC 制造、IC 封测三大环节。IC 设计主要根据芯片的设计目的进行逻辑设计和规则制定，并根据设计图制作掩模以供后续光刻步骤使用。IC 制造实现芯片电路图从掩模上转移至硅片上，并实现预定的芯片功能，包括光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、化学机械研磨等步骤。IC 封测完成对芯片的封装和性能、功能测试，是产品交付前的最后工序。
芯片制造核心工艺主要设备全景图
光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤，耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。芯片在生产中需要进行20-30 次的光刻，耗时占到IC 生产环节的50%左右，占芯片生产成本的1/3。
光刻工艺流程详解
光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶，再用光线（一般是紫外光、深紫外光、极紫外光）透过掩模照射在硅片表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶，就实现了电路图从掩模到硅片的转移。
光刻完成后对没有光刻胶保护的硅片部分进行刻蚀，最后洗去剩余光刻胶，就实现了半导体器件在硅片表面的构建过程。
光刻分为正性光刻和负性光刻两种基本工艺，区别在于两者使用的光刻胶的类型不同。负性光刻使用的光刻胶在曝光后会因为交联而变得不可溶解，并会硬化，不会被溶剂洗掉，从而该部分硅片不会在后续流程中被腐蚀掉，负性光刻光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。
第8章 光刻与刻蚀工艺PPT课件
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东华理工大学
正胶与负胶
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东华理工大学
正胶与负胶
负胶的缺点： • 树脂的溶涨降低分辨率 • 溶剂（二甲苯）造成环境污染
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东华理工大学
对比度
❖ 光刻胶膜厚——区分亮区和暗区的能力
r (Y 2 Y 1 )/X (2X 1 )rp
1
log10(Dc
/
D0)
rn
1 log10(Dg0
/
Dgi )
❖ 定义：分辨率R表示每mm内能刻蚀出可分辨的最多线条数， 即每mm内包含有多少可分辨的线对数
R 1 (mm1) 2L
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东华理工大学
❖ 物理学意义：限制因素是衍射
光子： Lph
L p /h /2 ;R m a 1 /x
粒子：
L
h
2 2mE
所以：能量一定，则粒子质量越大，分辨率越高
质量一定，则动能越高，分辨率越高
第8章 光刻与刻蚀工艺
1
光刻的重要性及要求
2
光刻工艺流程
3
光刻工艺的分辨率及光刻胶
4
曝光光源、曝光方式以及掩膜版
5
湿法刻蚀与干法刻蚀技术
1
东华理工大学
概述
1
点击输入简要文字内容，文字内容需概括精炼，不用多余 的文字修饰，言简意赅的说明分项内容……
《光刻技术简介》课件
光刻技术中常用的设备和材料
光刻机
用于进行光照和显影的设备， 如步进光刻机和直写式光刻 机。
光刻胶
用于光刻模板和硅片之间的 传递图案的光敏物质。
光学系统
包括激光光源、透镜、投影 镜头等。
光刻技术的优势和局限性
1 优势
制作精度高、适用于大规模生产、广泛应用于微电子制造等领域。
2 局限性
成本高、对于狭小的图案尺寸限制较大、环境对光刻胶有一定要求。
《光刻技术简介》PPT课 件
光刻技术是一种在半导体制造中广泛应用的重要工艺，通过将图形模式转移 到硅片上，实现电子元件的精确制作。
光刻技术的定义
光刻技术是一种半导体制造过程，使用光照和光敏物质，将微小的图形模式转移到硅片上，以制作电子元件和 集成电路。
光刻技术的应用领域
芯片制造
光刻技术在半导体芯片制造中是不可或缺的工艺， 用于制作集成电路和微处理器。
2 显影
通过化学显影，去除被光 照区域的光刻胶。
3 蚀刻
利用蚀刻液将光刻胶暴露 的硅片上的材料进行蚀刻， 形成所需的结构。
光刻技术的发展历程
1
1 950年代
光刻技术在半导体工业中开始得到应用。
2
1 970年代
投影光刻技术成为主流，取代了逐级光刻技术。
3
1 990年代
应用于生产更小特征尺寸的集成电路，迈向纳米级光刻。
光刻过程图片解说
图形检查
不合格的硅片将被去除光刻胶返工 –光刻胶的图形是临时性的 –刻蚀和注入后的图形是永久的. 光刻是可以返工的 刻蚀和注入后不能返工 光学显微镜 扫描电子显微镜(SEM)
检查
对准精度 –放大,缩小,掩膜旋转,硅片旋转, X方向漂移,Y方向漂移
关键尺寸(CD) 表面缺陷如，刮痕，针孔，污点，污染物
等
检查
如果硅片检查合格，将会流出光刻模块， 进入下一道工艺
刻蚀或离子注入
目前新技术
相移掩膜 浸没式光刻
浸没式光刻
是目前领域最有趣的问题 非常有前景 193 nm浸没式光刻技术已在2019年投入使
用 利用水提高分辨率
浸没式实现方法
喷淋vs浸泡 主要的光刻机生产商的主要研发方向都是
喷淋系统 在透镜和硅片之间有水 大约1 mm的间距 大约100 mm的直径
此外，目前正在研究的还有X-ray光刻、电 子束光刻（EBL）、离子束（IBL）光刻。
安全
化学制品安全
湿法清洗 –硫酸(H2SO4）:强腐蚀性 –双氧水(H2O2):强氧化剂
二甲苯(负胶溶剂和显影液):易 燃易爆
HMDS(前处理):易燃易爆 TMAH（正胶显影溶剂):有毒，
有腐蚀性
汞(Hg,UV lamp)蒸气 –高毒性;
氯(Cl2,受激准分子激光器) –有毒，有腐蚀性
光刻工艺概述
光刻工艺概述
光刻工艺流程图
步骤１、前处理２、匀胶３、前烘4、光刻5、显影6、坚膜7、腐蚀8、去胶一前处
理（oap）
通常在150~200℃对基片展开煨考以除去表面水份，以进一步增强光刻胶与硅片的附
着性。（亲水表面与光刻胶的附着性差，si的亲水性最轻，其次sio2，最后psi玻璃和
bsi玻璃）oap的主要成分为六甲基二硅烷，在提高光刻胶的附着性工艺中，它起著的促
进作用不是减粘剂，而是发生改变sio2的界面结构，变小亲水表面为亲水性表面。oap通常使用蒸汽涂敷的方式，直观评者
价粘附性的好坏，可在前处理过的硅片上滴一滴水，通过测量水与硅片的接触角，角
度越大，粘附性越好，说明疏水性越强。接触角水si
二、坯胶
光刻胶通常采用旋涂方式，在硅片上得到一层厚度均匀的胶层。影响胶厚的最主要因素：光刻胶的粘度及旋转速度。次要因素：排风；回吸；胶泵压力；胶盘；温度。
胶薄的直观算法：光刻胶理论的最轻胶薄的平方除以理论的输出功率=目标光刻胶的
胶薄的平方除以目标输出功率比如：光刻胶理论厚度1微米须要输出功率3000转回/分后，那须要光刻胶厚度1.15微米时输出功率应属12*3000/1.152三、前煨
前烘的目的是为了驱除胶膜中残余的溶剂，消除胶膜的机械应力。前烘的作用：1）
增强胶层的沾附能力；2）在接触式曝光中可以提高胶层与掩模板接触时的耐磨性能；3）
可以提高和稳定胶层的感光灵敏度。前烘是热处理过程，前烘通常的温度和时间：烘箱
90~115℃30分钟热板90~120℃60~90秒四、光刻
光刻胶经过前煨后，原来液态光刻胶在硅片表面上切割。光刻的目的就是将掩膜版上
第12章 光刻：掩膜,光刻胶和光刻机(课件)
工艺线直击——光刻过程
11.2 掩模版（Photomask）
一种透明的平板，上面有要转印到硅片上光刻胶层的图形。
按照图形的完整度分为两类：
投影掩模版和掩模版
掩膜版的材料
衬底材料：最主要的用于亚微米光刻的投影掩膜 版衬底材料是熔融石英（fused silica）。它在深紫外 光谱部分（248nm和193nm）有着很高的光学透射。 熔融石英相对昂贵，但性能优越。它具有很低的热 膨胀系数。
Canon 600 Scanner 曝光过程中，光刻胶中的PAC分解产生催化剂，在后烘加热的过程中，催化剂引起正胶的降解反应或负胶的交联反应，使得曝光部分 的光刻胶可以溶解于显影液（正胶），或不溶于显影液（负胶）。
Collimator Lens
R=365nm 光刻胶分为两大类：正性光刻胶和负性光刻胶。 没有经过前烘的可能后果： (1) 光刻设备的对准系统状态发生变化；
waferfilmfilmdepositionwaferfilmphotoresistresistcoatwaferfilmphotoresistuvexposurehvreticlewafer?developingfilmwaferetchgas111光刻工艺的8个基本步骤表面处理?通过气相成膜处理将硅片表面变为亲水性以增强光刻胶?和硅片表面?粘附性涂胶?将光刻胶分滴在硅片表面并旋转得到在整个硅片表面具有一定?均匀厚度?光刻胶涂层软烘对准曝光?去除光刻胶中大部分溶剂提高硅片上光刻胶?粘附性和均匀性
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硅片冷却
匀胶前硅片需冷却 硅片在冷却平板上冷却 温度会影响光刻胶的黏度 –影响光刻胶的厚度
匀胶
硅片吸附在真空卡盘上 液态的光刻胶滴在硅片的中心 卡盘旋转，离心力的作用下光刻胶扩散开 高速旋转，光刻胶均匀地覆盖硅片表面 先低速旋转~500 rpm 再上升到~3000-7000 rpm
硅片自动输送轨道系统；真空卡盘吸住硅片；胶 盘 排气系统；可控旋转马达；给胶管和给胶泵 边缘清洗（Fra Baidu bibliotek边）
去边(EBR)
光刻胶扩散到硅片的边缘和背面 在机械搬送过程中光刻胶可能回剥落成为 微粒 正面和背面去边EBR 正面光学去边EBR
匀胶后烘
使光刻胶中的大部分溶剂蒸发。 溶剂帮助得到薄的光刻胶膜但是吸收光且 影响黏附性 曝光后烘时间和温度取决于工艺条件 过烘:聚合,光敏性降低 后烘不足:影响黏附性和曝光
接触式光刻机
设备简单 70年代中期前使 用 分辨率:有微米 级的能力 掩膜版和硅片直 接接触,掩膜版 寿命短
接触式光刻机
接近式光刻机
距硅片表面 10微米 无直接接触 更长的掩膜 寿命 分辨率:>3μm
接近式光刻机
投影光刻机（扫描型）
步进光刻机
先进的IC 中最流行的光刻设备 高分辨率 0.25微米或以下 非常昂贵 掩膜图形尺寸5X：10X能够得到更好的分 辨率，但是，它的曝光时间是5X的四倍。 曝光时间和分辨率折中的结果。
光刻的基本步骤
硅片清洗
去除沾污 去除微粒 减少针孔和其他缺陷 提高光刻胶黏附性
硅片清洗工艺
光刻工艺－前烘
去水烘干 去除硅片表面的水份 提高光刻胶与表面的黏附性 通常在100°C 与前处理同时进行
光刻工艺－前处理
防止显影时光刻胶脱离硅片表面 通常和前烘一起进行 匀胶前硅片要冷却
显影后烘
使光刻胶中的溶剂蒸发 提高抗刻蚀和抗离子注入性 提高光刻胶和硅片表面的黏附性 聚合化并稳定光刻胶 光刻胶流动填平针孔
图形检查
不合格的硅片将被去除光刻胶返工 –光刻胶的图形是临时性的 –刻蚀和注入后的图形是永久的. 光刻是可以返工的 刻蚀和注入后不能返工 光学显微镜 扫描电子显微镜(SEM)
硅片冷却
需要冷却到环境温度 硅片在冷却板上冷却 硅的热膨胀率:2.5×10-6/°C 对于8英寸硅片,改变1°C引起0.5微米的直 径差
对准和曝光
接触式曝光：分辨率较高，但是容易造成掩膜版和光刻 胶膜的损伤。 接近式曝光：在硅片和掩膜版之间有一个很小的间隙 (10～25m)，可以大大减小掩膜版的损伤，分辨率较低 投影式曝光：利用透镜或反射镜将掩膜版上的图形投影 到衬底上，优点：掩模版与晶片不接触，掩模不受损伤； 对准是观察掩模平面上的反射图像，不存在景深问题；掩 模版上的图形是通过光学技影的方法缩小，并聚焦于感光 胶膜上，掩模版上可以有比实际尺寸大得多的图像(通常 掩模图形的尺寸是实际尺寸的1～10倍)，提高了对准精度， 避免了微细图形制作的困难，也减弱了灰尘微粒的影响。 缺点：投影系统光路复杂,对物镜成像能力要求高。
光刻胶的要求
高分辨率 –光刻胶越薄，分辨率越高 –光刻胶越薄，抗刻蚀和离子注入能力越低 高抗刻蚀性（要求厚膜） 好的黏附性 注入屏蔽能力强和针孔少（要求厚膜） 宽工艺窗口 –能适应工艺的变更
光刻胶的种类
光刻机
IC制造中最关键的步骤 IC 晶圆中最昂贵的设备 最有挑战性的技术 决定最小特征尺寸 接触式光刻机 接近式光刻机 投影式光刻机 步进式光刻机
聚合物 溶剂 感光剂 添加剂
聚合物
固体有机材料（胶膜的主体） 转移图形到硅片上 UV曝光后发生光化学反应，溶解性质发 生改变.
溶剂
溶解聚合物 经过旋转涂布可得到薄光刻胶膜.
感光剂
控制和或改变光化学反应 决定曝光时间和强度
添加剂
为达到不同的工艺结果而添加多种不同的化 学物质，如添加染色剂以减少反射。
光刻的一般要求
图形的分辨率高 光刻胶敏感度高 层间对准精密高 缺陷密度低
光刻胶
开始于印刷电路 1950年起应用于半导体工业 是图形工艺的关键 有正胶和负胶两种 光敏材料 均匀涂布在硅片表面 用曝光的方法转移设计图形到光刻胶上 类似于光敏材料涂布在照相用的底片上
光刻胶的成分
浸没式实现方法
喷淋vs浸泡 主要的光刻机生产商的主要研发方向都是 喷淋系统 在透镜和硅片之间有水 大约1 mm的间距 大约100 mm的直径
此外，目前正在研究的还有X-ray光刻、电 子束光刻（EBL）、离子束（IBL）光刻。
安全
化学制品安全 湿法清洗 –硫酸(H2SO4）:强腐蚀性 –双氧水(H2O2):强氧化剂 二甲苯(负胶溶剂和显影液):易 燃易爆 HMDS(前处理):易燃易爆 TMAH（正胶显影溶剂):有毒， 有腐蚀性 汞(Hg,UV lamp)蒸气 –高毒性; 氯(Cl2,受激准分子激光器) –有毒，有腐蚀性 氟(F2,受激准分子激光器) –有毒，有腐蚀性
机械安全 活动部件 热表面 高压灯 电安全 高压供电源 掉电 地面静电荷 标注清晰和锁紧 放射性安全 UV光可破坏化学键 有机分子有长化学键结构 更易因UV引起损伤 UV光通常用于消毒杀菌 如果直视UV光源会伤害眼睛 有时需要戴防UV护目镜
小结
光刻:形成暂时性图形的模块 IC制程中最重要的模块 要求:高分辨率,低缺陷密度 光刻胶：正胶和负胶 步骤:前烘和前处理,匀胶,匀胶后烘,曝光,曝光后烘, 显影,显影后烘,检查 用于65,45,and 32 nm的浸没式光刻,可达到22 nm NGL:离子束光刻和电子束光刻.
集成电路工艺之光刻
光刻
1、基本描述和过程 2、光刻胶 3、光刻机 4、光刻工艺 5、新技术简介
光刻基本介绍
在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻 胶上的过程 将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。 光刻在整个硅片加工成本中几乎占三分之一。 光刻占40%到50%的流片时间。 决定最小特征尺寸。 IC制程中最重要的模块,是集成电路中关键的工艺技术最 早的构想来源于印刷技术中的照相制版。光刻技术最早于 1958年开始应用，并实现了平面晶体管的制作。
曝光后烘
玻璃转化温度Tg 烘烤温度大于Tg 光刻胶分子热迁移 过曝光和曝光不足的光刻胶分子重排 平衡驻波效应, 平滑光刻胶侧壁提高分辨率
硅片冷却
PEB后，显影前，硅片放置在冷却板上冷 却至环境温度 高温会加速化学反应引起过显影 光刻胶CD变小
显影
显影液溶解部分光刻胶 正胶显影液通常使用弱碱性的溶剂 最常用的是四甲基氢铵 将掩膜上的图形转移到光刻胶上 三个基本步骤:显影－清洗－干燥
检查
对准精度 –放大,缩小,掩膜旋转,硅片旋转, X方向漂移,Y方向漂移 关键尺寸(CD) 表面缺陷如，刮痕，针孔，污点，污染物 等
检查
如果硅片检查合格，将会流出光刻模块， 进入下一道工艺 刻蚀或离子注入
目前新技术
相移掩膜 浸没式光刻
浸没式光刻
是目前领域最有趣的问题 非常有前景 193 nm浸没式光刻技术已在2006年投入使 用 利用水提高分辨率