光刻工艺基础知识

光刻工艺基础知识PHOTO

光刻工艺基础知识PHOTO (注：引用资料) 光刻工艺基础知识

PHOTO

PHOTO 流程?

答：上光阻→曝光→显影→显影后检查→CD量测→Overlay量测

何为光阻？其功能为何？其分为哪两种？

搭：Photoresist(光阻).是一种感光的物质，其作用是将Pattern从光罩(Reticle)上传递到Wafer上的一种介质。其分为正光阻和负光阻。

何为正光阻?

答：正光阻，是光阻的一种，这种光阻的特性是将其曝光之后，感光部分的性质会改变，并在之后的显影过程中被曝光的部分被去除。

何为负光阻?

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答：负光阻也是光阻的一种类型，将其曝光之后，感光部分的性质被改变，但是这种光阻的特性与正光阻的特性刚好相反，其感光部分在将来的显影过程中会被留下，而没有被感光的部分则被显影过程去除。

何谓Photo?

答：Photo=Photolithgraphy,光刻，将图形从光罩上成象到光阻上的过程。

Photo主要流程为何?

答：Photo的流程分为前处理，上光阻，Soft Bake, 曝光，PEB，显影，Hard Bake等。

何谓PHOTO区之前处理?

答：在Wafer上涂布光阻之前，需要先对Wafer表面进行一系列的处理工作，以使光阻能在后面的涂布过程中能够被更可靠的涂布。前处理主要包括Bake，HDMS等过程。其中通过Bake将Wafer表面吸收的水分去除，然后进行HDMS(六甲基乙硅氮烷，以增加光阻与晶体表面附着的能力)工作，以使Wafer 表面更容易与光阻结合。

何谓上光阻?

答：上光阻是为了在Wafer表面得到厚度均匀的光阻薄膜。光阻通过喷嘴（Nozzle）被喷涂在高速旋转的Wafer表面，并在离心力的作用下被均匀的涂布在Wafer的表面。

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何谓Soft Bake?

答：上完光阻之后，要进行Soft Bake，其主要目的是通过Soft Bake将光阻中的溶剂蒸发，并控制光阻的敏感度和将来的线宽，同时也将光阻中的残余内应力释放。

何谓曝光?

答：曝光是将涂布在Wafer表面的光阻感光的过程，同时将光罩上的图形传递到Wafer上的过程。

何谓PEB(Post Exposure Bake)?

答：PEB是在曝光结束后对光阻进行控制精密的Bake的过程。其目的在于使被曝光的光阻进行充分的化学反应，以使被曝光的图形均匀化。

何谓显影?

答：显影类似于洗照片，是将曝光完成的Wafer进行成象的过程，通过这个过程，成象在光阻上的图形被显现出来。

何谓Hard Bake?

答：Hard Bake是通过烘烤使显影完成后残留在Wafer上的显影液蒸发，并且固化显影完成之后的光阻的图形的过程。

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何为BARC?何为TARC?它们分别的作用是什幺？

答：BARC=Bottom Anti Reflective Coating, TARC=Top Anti Reflective Coating.

BARC是被涂布在光阻下面的一层减少光的反射的物质，TARC则是被涂布在光阻上表面的一层减少光的反射的物质。他们的作用分别是减少曝光过程中光在光阻的上下表面的反射，以使曝光的大部分能量都被光阻吸收。

何谓I-line？

答：曝光过程中用到的光，由Mercury Lamp(汞灯)产生，其波长为365nm，其波长较长，因此曝光完成后图形的分辨率较差，可应用在次重要的层次。

何谓DUV？

答：曝光过程中用到的光，其波长为248nm，其波长较短，因此曝光完成后的图形分辨率较好，用于较为重要的制程中。

I-line与DUV主要不同处为何?

答：光源不同，波长不同，因此应用的场合也不同。I-Line主要用在较落后的制程（0.35微米以上）或者较先进制程（0.35微米以下）的Non-Critical layer。DUV则用在先进制程的Critical layer上。

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何为Exposure Field?

答：曝光区域，一次曝光所能覆盖的区域

何谓Stepper? 其功能为何?

答：一种曝光机，其曝光动作为Step by step形式,一次曝整个exposure field,一个一个曝过去

何谓Scanner? 其功能为何?

答：一种曝光机，其曝光动作为Scanning and step形式, 在一个exposure field曝光时, 先Scan 完整个field, Scan完后再移到下一个field.

何为象差？

答：代表透镜成象的能力,越小越好.

Scanner比Stepper优点为何？

答：Exposure Field大，象差较小

曝光最重要的两个参数是什幺？

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答：Energy(曝光量), Focus(焦距)。如果能量和焦距调整的不好，就不能得到要求的分辨率和要求大小的图形，主要表现在图形的CD值超出要求的范围。因此要求在生产时要时刻维持最佳的能量和焦距，这两个参数对于不同的产品会有不同。

何为Reticle?

答：Reticle也称为Mask，翻译做光掩模板或者光罩，曝光过程中的原始图形的载体，通过曝光过程，这些图形的信息将被传递到芯片上。

何为Pellicle?

答：Pellicle是Reticle上为了防止灰尘(dust)或者微尘粒子(Particle)落在光罩的图形面上的一层保护膜。

何为OPC光罩？

答：OPC (Optical Proximity Correction)为了增加曝光图案的真实性，做了一些修正的光罩，例如，0.18微米以下的Poly, Metal layer就是OPC光罩。

何为PSM光罩？

答：PSM (Phase Shift Mask)不同于Cr mask, 利用相位干涉原理成象，目前大都应用在contact layer 以及较小CD的Critical layer（如AA，POLY，METAL1）以增加图形的分辨率。

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