第七章光刻工艺A共29页文档

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第七章光刻工艺A

2)光刻机根据曝光方式的不同，光刻机可以分为接触式、接近式和投影式三种。
（一）接触式光刻机
■ 优点：结构简单、成本低，光的衍射效应最小而分辨率高，
特征尺寸小。
■ 主要缺点：
容易造成掩膜版和光刻胶的损伤。每一次接触都有可能在掩膜版和光刻胶上造成缺陷。
（二）接近式光刻机
■ 优点：掩膜版悬浮在硅片表面的氮气气垫上，
通过改变进入的氮气流量控制间隙.
■ 缺点：由于掩膜版和光刻胶之间存在一定的距离，
经过掩膜版后的光会发生衍射，从而使光
刻的分辨率降低。
对于一个宽度为W的单孔掩膜，
它与硅片之间的距离为 g
■ 当: λ< g < W2/λ
系统处于菲涅耳衍射的近场范围。
分辨率: Wmin≈ (λg)1/2，对于20 µ m间隙，436nm曝光，最小特征尺寸约为3 µ m。 10 µ m, 365nm曝光, 2 µ m
6?制作掩膜版首先必须有版图件参数所需要的几何形状与尺寸依据生产集成电路的工艺所确定的设计规则利用计算机辅助设计cad通过人机交互的方式设计出的生产上所要求的掩膜图案
第七章光刻工艺
前面工艺的遗留问题
1、氧化、扩散、离子注入、外延、CVD等一系列工艺都是对整个硅园片进行处理，不涉及任何图形。 2、在同一集成电路制造流程中,经历了一系列加工工艺后： a. 如何在一片硅片上定义、区分和制造出不同类型、
f. 坚固耐用，不易变形。
掩膜版上形成图形后，图形可通过与数据库对比检查进行
确认。任何不希望有的铬可
用激光烧化剥离。铬层的针孔可用额外的淀积来修理。
三、光刻机
1、光刻技术的主体：光刻机（曝光机 + 对准机）

光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺简要流程介绍光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%。

光刻机是生产线上最贵的机台，5～15百万美元/台。

主要是贵在成像系统（由15～20个直径为200～300mm的透镜组成）和定位系统（定位精度小于10nm）。

其折旧速度非常快，大约3～9万人民币/天，所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分：轨道机（Tracker），用于涂胶显影；扫描曝光机（Scanning)光刻工艺的要求：光刻工具具有高的分辨率；光刻胶具有高的光学敏感性；准确地对准；大尺寸硅片的制造；低的缺陷密度。

光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

1、硅片清洗烘干（Cleaning and Pre-Baking）方法：湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水烘焙（热板150～2500C,1～2分钟，氮气保护）目的：a、除去表面的污染物（颗粒、有机物、工艺残余、可动离子）；b、除去水蒸气，是基底表面由亲水性变为憎水性，增强表面的黏附性（对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。

2、涂底（Priming)方法：a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸汽淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染；b、旋转涂底。

缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶（Spin-on PR Coating）方法：a、静态涂胶（Static）。

硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。

低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。

光刻工艺知识点总结

光刻工艺知识点总结光刻工艺是半导体制造工艺中的重要环节，通过光刻技术可以实现微米级甚至纳米级的精密图案转移至半导体芯片上，是芯片制造中最关键的工艺之一。

光刻工艺的基本原理是利用光学原理将图案投射到光刻胶上，然后通过化学蚀刻将图案转移到芯片表面。

下面将对光刻工艺的知识点进行详细总结。

一、光刻工艺的基本原理1. 光刻胶光刻胶是光刻工艺的核心材料，主要由树脂和溶剂组成。

树脂的种类和分子结构直接影响着光刻胶的分辨率和对光的敏感度，而溶剂的选择和比例则会影响着光刻胶的黏度、流动性和干燥速度。

光刻胶的选择要根据不同的工艺要求，如分辨率、坚固度、湿膜厚度等。

2. 掩模掩模是用来投射光刻图案的模板，通常是通过电子束刻蚀或光刻工艺制备的。

掩模上有所需的图形样式，光在通过掩模时会形成所需的图案。

3. 曝光曝光是将掩模上的图案投射到光刻胶表面的过程。

曝光机通过紫外线光源产生紫外线，通过透镜将掩模上的图案投射到光刻胶表面，形成图案的暗部和亮部。

4. 显影显影是通过化学溶液将光刻胶上的图案显现出来的过程。

曝光后，光刻胶在图案暗部和亮部会有不同的化学反应，显影溶液可以去除未暴露的光刻胶，留下所需的图案。

5. 蚀刻蚀刻是将图案转移到硅片上的过程，通过化学腐蚀的方式去除光刻胶未遮盖的部分，使得图案转移到硅片表面。

二、光刻工艺中的关键技术1. 分辨率分辨率是指光刻工艺能够实现的最小图案尺寸，通常用实际图案中两个相邻细线或空隙的宽度之和来表示。

分辨率受到光刻机、光刻胶和曝光技术等多个因素的影响，是衡量光刻工艺性能的重要指标。

2. 等效焦距等效焦距是光刻机的重要参数，指的是曝光光学系统的有效焦距，影响光刻图案在光刻胶表面的清晰度和分辨率。

3. 曝光剂量曝光剂量是指单位面积上接收的光能量，通常用mJ/cm^2或μC/cm^2来表示。

曝光剂量的选择对分辨率和光刻胶的副反应有重要影响。

4. 曝光对位精度曝光对位精度是指光刻胶上已存在的图案和新的曝光对位的精度，是保证多层曝光图案对位一致的重要因素。

光刻工艺简介

光刻工艺简介概述光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%。

光刻机是生产线上最贵的机台，5～15百万美元/台。

主要是贵在成像系统（由15～20个直径为200～300mm的透镜组成）和定位系统（定位精度小于10nm）。

其折旧速度非常快，大约3～9万人民币/天，所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分：轨道机（Tracker），用于涂胶显影；扫描曝光机（Scanning )光刻工艺的要求：光刻工具具有高的分辨率；光刻胶具有高的光学敏感性；准确地对准；大尺寸硅片的制造；低的缺陷密度。

光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

2、涂底（Priming)方法：a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸气淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染；b、旋转涂底。

缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶（Spin-on PR Coating）方法：a、静态涂胶（Static）。

硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。

低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。

光刻工艺.pptx

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一、接触式曝光
由于掩膜版与硅片相接触磨损，是掩膜版的寿命降低。
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二、接近式曝光
接近式曝光是以牺牲分辨率来延长了掩膜版的寿命大尺寸和小尺寸器件上同时保持线宽容限还有困难。另外，与接触式曝光相比，接近式曝光的操作比较复杂。
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三、投影式曝光
避免了掩膜版与硅片表面的摩擦，延长了掩膜版的寿命。
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几种实用的光刻胶配方。 PMMA对210nm到260nm的紫外光有感光性，感光性最佳的紫外光光谱约为220nm； PMIK的紫外光感光光谱为220nm到330nm，峰值光谱约为190nm和285nm。
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AZ240系列光刻胶的感光光谱为240nm到 310nm，峰值光谱约为248nm、300nm、 315nm。 ODVR系列光刻胶的感光光谱为200nm到 315nm，峰值光谱为230nm、280nm、 300nm。
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打底膜（六甲基二硅亚胺HMDS）
六甲基二硅亚胺HMDS反应机理
OH
SiO2 ＋(CH3) 3SiNHSi(CH3)
3
OH
O-Si(CH3) 3
SiO2
+NH
O-Si(CH3) 33
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曝光方法
曝光有多种方法：光学曝光就可分为接触式、接近式、投影式、直接分步重复曝光。此外，还有电子束曝光和X射线曝光等。曝光时间、氮气释放、氧气、驻波和光线平行度都是影响曝光质量
掩膜版的尺寸可以比实际尺寸大得多，克服了小图形制版的困难。
消除了由于掩膜版图形线宽过小而产生的光衍射效应，以及掩膜版与硅片表面接触不平整而产生的光散射现象。
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投影式曝光虽有很多优点，但由于光刻设备中许多镜头需要特制，设备复杂

光刻工艺流程

光刻⼯艺流程光刻⼯艺是半导体制造中最为重要的⼯艺步骤之⼀。

主要作⽤是将掩膜板上的图形复制到硅⽚上，为下⼀步进⾏刻蚀或者离⼦注⼊⼯序做好准备。

光刻的成本约为整个硅⽚制造⼯艺的1/3，耗费时间约占整个硅⽚⼯艺的40～60%。

光刻机是⽣产线上最贵的机台，5～15百万美元/台。

主要是贵在成像系统（由15～20个直径为200～300mm的透镜组成）和定位系统（定位精度⼩于10nm）。

其折旧速度⾮常快，⼤约3～9万⼈民币/天，所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分：轨道机（Tracker），⽤于涂胶显影；扫描曝光机（Scanning )光刻⼯艺的要求：光刻⼯具具有⾼的分辨率；光刻胶具有⾼的光学敏感性；准确地对准；⼤尺⼨硅⽚的制造；低的缺陷密度。

光刻⼯艺过程⼀般的光刻⼯艺要经历硅⽚表⾯清洗烘⼲、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等⼯序。

1、硅⽚清洗烘⼲（Cleaning and Pre-Baking）⽅法：湿法清洗＋去离⼦⽔冲洗＋脱⽔烘焙（热板150～2500C,1～2分钟，氮⽓保护）⽬的：a、除去表⾯的污染物（颗粒、有机物、⼯艺残余、可动离⼦）；b、除去⽔蒸⽓，是基底表⾯由亲⽔性变为憎⽔性，增强表⾯的黏附性（对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基⼆硅胺烷）。

2、涂底（Priming)⽅法：a、⽓相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸⽓淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染； b、旋转涂底。

缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS⽤量⼤。

⽬的：使表⾯具有疏⽔性，增强基底表⾯与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶（Spin-on PR Coating）⽅法：a、静态涂胶（Static）。

硅⽚静⽌时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。

低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。

基本光刻工艺流程

《基本光刻工艺流程》光刻工艺可有意思啦。

咱先从晶圆准备说起。

晶圆就像个小舞台，得把它弄得干干净净、平平整整。

要是有个小灰尘小颗粒啥的，那后面的表演可就砸啦。

这就好比盖房子，地基得打好。

光刻胶涂覆也重要呢。

光刻胶就像是给晶圆穿上的一层特殊衣服。

这层衣服得涂得均匀，不能有的地方厚有的地方薄。

就像咱涂指甲油，得涂得漂亮，不能坑坑洼洼的。

涂覆光刻胶有专门的设备，能把光刻胶均匀地铺在晶圆上。

曝光这一步可关键啦。

这就像拍照一样，不过是用特殊的光来给晶圆上的光刻胶拍照。

光线就像神奇的画笔，把设计好的图案画在光刻胶上。

这光可不是普通的光，是经过特殊处理的，能让光刻胶发生奇妙的变化。

曝光的设备得很精密，稍微有点偏差，图案就不对啦。

显影也不能小瞧。

显影就像是把曝光后的光刻胶冲洗一下，把不需要的部分去掉。

这就像我们洗照片，把多余的药水冲掉，留下我们想要的图像。

显影的溶液得选对，时间也得控制好。

要是时间太长或者溶液不对，可能把该留下的光刻胶也冲走了，那就坏事啦。

蚀刻是个厉害的步骤。

这时候就是对晶圆进行真正的加工啦。

用化学或者物理的方法，把晶圆上不需要的部分去掉。

就像雕刻一样，把多余的石头凿掉，留下精美的雕像。

蚀刻得精确，不能伤到该留下的部分。

光刻胶去除也有讲究。

做完前面的步骤，光刻胶完成了它的使命，得把它去掉啦。

就像演出结束，演员得卸妆一样。

得用合适的方法把光刻胶清除干净，不能留下残留，不然会影响晶圆的质量。

基本光刻工艺流程就是这样一系列神奇的步骤。

每个步骤都得小心翼翼，就像走钢丝一样，不能出一点差错。

这光刻工艺就像一场精彩的魔术表演，把设计好的图案完美地呈现在晶圆上。

光刻工艺流程很奇妙，需要精心操作，容不得半点马虎。

光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺简要流程介绍光刻工艺是半导体制造过程中十分关键的一环，用于在芯片表面形成各种图案。

下面是一份简要的光刻工艺流程介绍，具体内容如下：1.掩膜设计：光刻工艺开始时，需要先设计掩膜，即在电路设计的基础上绘制出芯片需要制造的图案。

掩膜设计是根据电路原理图进行的，可以确定各种电子元件的位置和电路连接方式。

2.掩膜制备：制作掩膜时，通常使用光刻机对一层感光剂进行曝光。

曝光时，掩膜上的图案通过透明部分的光线照射到感光剂上，使其发生化学变化，产生可溶解或不可溶解性。

3.前处理：在真正开始光刻之前，需要进行一些前处理步骤，以确保芯片表面的净化和平整。

这些步骤包括清洗、清除表面残留的污染物和平整化表面。

前处理对于之后的光刻步骤的精确度和一致性非常重要。

4.光刻涂胶：将光刻胶涂覆在芯片表面上，以形成一层均匀的涂层。

光刻胶通常是一种感光性物质，能够在曝光后保留图案的细节。

5.烘焙：涂胶后，需要将芯片放入烘箱中进行烘焙。

烘焙的主要目的是将涂胶材料固化，并使其在曝光时更好地保持细节。

6.曝光：在光刻机中，将掩膜放置在芯片上方，并通过透射或反射光线照射到芯片表面上的涂覆层上。

光线会通过掩膜上的透明区域，使涂覆层中的光刻胶发生物理或化学变化。

这会形成图案的正负影像。

7.显影：曝光后，通过显影过程将曝光过的光刻胶部分溶解掉，以暴露出芯片表面的物质。

显影剂通常是酸性或碱性溶液，可以选择性地溶解光刻胶的已曝光部分。

8.清洗：为了去除掩膜和涂胶过程中可能残留在芯片上的杂质，需要进行一次清洗步骤。

清洗是一个非常关键的步骤，可以确保芯片表面干净，并保证后续工艺步骤的准确性和可靠性。

9.检查和修复：完成光刻过程后，需进行检查，以确保图案制作的质量和完整性。

如果发现有任何缺陷或错误，需要进行修复或重新开始。

以上是一个简要的光刻工艺流程介绍。

光刻技术是半导体制造过程中非常重要的一项技术，为芯片制造提供关键的步骤，确保芯片的准确性和可靠性。

光刻工艺资料整理

光刻工艺资料整理上一篇/ 下一篇 2007-12-10 20:10:25 / 个人分类：光刻查看( 121 ) / 评论( 0 ) / 评分( 0 / 0 )光刻工艺资料整理概述：光刻技术是集成电路的关键技术之一，在整个产品制造中是重要的经济影响因子，光刻成本占据了整个制造成本的35％。

光刻也是决定集成电路按照摩尔定律发展的一个重要原因，如果没有光刻技术的进步，集成电路就不可能从微米进入深亚微米再进入纳米时代。

所以说光刻系统的先进程度也就决定了光刻工程的高低。

1.光刻工艺简介光刻是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺。

在此之后，晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜，被除去的部分可能形状是薄膜内的孔或是残留的岛状部分。

光刻工艺也被称为大家熟知的Photomasking, masking, photolithography, 或microlithography。

在晶圆的制造过程中，晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成。

这些部件是每次在一个掩膜层上生成的，并且结合生成薄膜及去除特定部分，通过光刻工艺过程，最终在晶圆上保留特征图形的部分。

光刻生产的目标是根据电路设计的要求，生成尺寸精确的特征图形，并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件（parts）的关联正确。

光刻是所有四个基本工艺中最关键的。

光刻确定了器件的关键尺寸。

光刻过程中的错误可造成图形歪曲或套准不好，最终可转化为对器件的电特性产生影响。

图形的错位也会导致类似的不良结果。

光刻工艺中的另一个问题是缺陷。

光刻是高科技版本的照相术，只不过是在难以置信的微小尺寸下完成。

在制程中的污染物会造成缺陷。

事实上由于光刻在晶圆生产过程中要完成5层至20层或更多，所以污染问题将会放大。

光刻工艺过程包括有：涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、腐蚀、去胶等。

课程内容：1 光刻前的准备工作1.1 准备要求1.2 准备方法1.2.1 光刻前待光刻片子置于干燥塔中1.2.2 氧化片出炉后可立即送光刻工序涂胶1.2.3 对氧化片可在涂胶前重吹段时间干氧（氧化温度）1.2.4 涂胶前片子置于80度烘箱中烘30分钟2 涂胶2.1 涂胶的要求2.2 涂胶的方法2.2.1 旋转涂胶法2.2.2 喷涂法2.2.3 浸涂法3 前烘3.1 前烘要求3.2 前烘的方法3.2.1 在80度烘箱中烘15分钟-20分钟3.2.2 在红外烘箱中烘3分钟-5分钟4 曝光4.1 曝光的要求4.2 曝光的方法5 显影5.1 显影的要求5.2 显影的方法6 坚膜6.1 坚膜的要求6.2 坚膜的方法6.2.1 置于恒温箱中，在180度烘30 分钟左右6.2.2 置于红外烘箱中烘10分钟左右7 腐蚀7.1 腐蚀的要求7.2 腐蚀的方法7.2.1 腐蚀二氧化硅的方法7.2.2 腐蚀铝电极的方法8 去胶8.1 去胶的要求8.2 去胶的方法课程重点：本节介绍了光刻工艺及对各光刻工艺步骤的要求。

光刻与刻蚀工艺

应用
等离子刻蚀广泛应用于微电子、纳米科技、光电子等领域，用于制造集成电路、微机械器件和光电器件等。
特点
等离子刻蚀具有高精度、高选择性和高效率等特点，但同时也具有设备昂贵、维护成本高等问题。
反应离子刻蚀（RIE）
原理
反应离子刻蚀是通过将气体分子电离产生离子，然后利用离子与材料表面相互作用来去除材料表面的涂层或氧化层。同时，反应离子刻蚀过程中还会发生化学反应，使得刻蚀更加深入。
要点二
损伤控制
是指在刻蚀过程中避免对材料产生损伤。对于某些特殊材料，如脆性材料，损伤控制尤为重要。如果刻蚀过程中产生过多损伤，可能会导致材料性能下降甚至破裂。
感谢您的观看
THANKS
随着半导体技术的发展，光刻工艺对于提高芯片性能、降低成本、推动科技创新等方面具有重要作用。
02
光刻工艺的类型
接触式光刻
直接接触
掩膜板直接与光刻胶接触，优点是简单、高效，缺点是容易造成掩膜板损伤和光刻胶涂层的污染。
烘烤式接触
光刻胶涂层在掩膜板下进行烘烤，优点是改善了光刻胶的流动性，提高了图像质量，缺点是操作复杂。
刻蚀速率
指的是材料被刻蚀的速度，通常以单位时间内被刻蚀材料的厚度来衡量。刻蚀速率快，则能在较短的时间内完成大面积的材料刻蚀，提高生产效率。
选择比
指的是不同材料被刻蚀的速度之比。选择比高，意味着对某些材料的刻蚀速度远高于其他材料，因此在刻蚀过程中能更好地保护某些材料不被过度刻蚀。
刻蚀均匀性
刻蚀工艺的基本步骤
1 2
准备样品
将待刻蚀的基底样品进行必要的处理，如清洗、干燥等。
选择合适的刻蚀气体
根据待刻蚀的基底材料选择合适的刻蚀气体。

光刻工艺---精品管理资料

光刻工艺一、提示:光刻工艺是集成电路制造中最关键的工艺之一。

光刻是一种复印图像和化学腐蚀相结合的综合性技术.光刻的本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和掺杂的晶圆上。

这些结构首先以图形形式制作在被称为光刻掩膜版的石英膜版上,光刻工艺首先将事先做好的光刻掩膜版上的图形精确地、重复地转移到涂有光刻胶的待腐蚀层上，然后利用光刻胶的选择性保护作用，对需腐蚀图形层进行选择性化学腐蚀，从而在表面形成与光刻版相同或相反的图层.二、概要：光刻实际是将图形转移到一个平面的任一复制过程.本章先介绍了光刻的概念，接着介绍了光刻工艺的基本步骤，并相继介绍了光刻过程中的必备的两种材料，即掩膜版和光刻胶,然后对多种光刻设备做了简要介绍。

本章需重点掌握光刻工艺、光刻胶及光刻设备等.三、关键知识:光刻的概念：光刻处于晶圆加工过程的中心,一般认为是集成电路（IC)制造中最关键的步骤,需要高性能以便结合其他工艺获得高成品率。

光刻过程实际是图形由掩膜版转移到晶圆表面的过程。

光刻工艺的基本步骤:光刻工艺是一个复杂的过程，其中有很多影响其工艺宽容度的工艺变量。

为了方便起见，这里将光刻工艺分成8个基本操作：气相成底膜、旋转涂胶、软烘（前烘）、曝光、烘焙、显影、坚膜(后烘)、显影检查.光刻胶的分类：光刻包括两个基本的工艺类型，即正性光刻和负性光刻,因此用于光刻的光刻胶也有正胶和负胶之分。

正性光刻是把与掩膜版上相同的图形复制到晶圆上，负性光刻是把与掩膜版上图形的相反图形复制到晶圆表面.光刻设备：从早期的晶圆制造以来，光刻设备经历了几代的发展，每一代又以当时获得的特征尺寸分辨率所需的设备类型为基础。

主要的光刻设备认为以下五代:接触式光刻机、接近式光刻机、扫描投影光刻机、分步重复光刻机和步进扫描光刻机。

四、重点讲解：1、光刻的主要参数:（1）特征尺寸：一般是指MOS管的最小栅长，减小特征尺寸可以在单个晶圆上布局更多的芯片。

光刻技术决定了在晶圆上的特征尺寸数值.(2）分辨率:是指将晶圆上两个邻近的特征图形区分开来的能力.焦深是光焦点周围的一个范围，在这个范围内图像连续地保持清晰。

光刻工艺过程

6. 造成光刻返工的原用错涂胶程序(包括 HMDS,涂胶和前烘的程序)
2.
胶面发花,均匀性差.
3.
回溅严重,胶面上有很多圆形或彗星状斑点.
4.
胶被打空,片子表面未涂上胶.
5.
未做去边(去边剂压力罐的压力未加)
6.
胶中有大量的杂质.
7.
换错胶.
曝光:
1.
用错掩模版.
2.
曝光量不正确,造成片子显不干净或条宽超标.
光刻一般用到的试剂有：
①
光刻胶：3 种
S9912-L：用于多晶光刻
S6818-H：用于金属光刻
S6812：用于除多晶和金属外的其它光刻层次（包括平坦化涂胶）
② 去边剂：用于涂胶后的去边
③ HMDS：用于涂胶前的硅片增粘处理
④ 显影液：MF-319
⑤ 丙酮：用于清洁，可溶解光刻胶
⑥ 乙醇：用于清洁，擦拭设备，桌面等
3.
交接班时的注意事项
交接班时应做如下内容：
① 对在制品情况进行交接
② 交代设备的工作状况及其它注意事项
③ 检查胶瓶中的胶量，显影液罐中的显影液量，去边剂的量，废胶罐是否已满
④ 检查工作现场是否整洁
八.
其它
1.
颗粒沾污对光刻工艺质量的影响
颗粒沾污对光刻的影响是多方面的：
① 涂胶前硅片上若落有较大的颗粒，会影响局部胶的均匀性，若该颗粒落在曝光区，会造成电
光刻胶无法与亲水的硅片表面结合良好。通常的方法是使用 hydroxy getter 化学方法去除表面
的 OH 基团，一般采用 alkylsilane compounds,如 HMDS.
2. 使用烘箱进行 HMDS 增粘处理要注意那些问题？

光刻工艺介绍

光刻工艺原理
将电路图案转移到晶元上为了将电路图案转移到晶片上，将光罩暴露在光下。通过使用缩小透镜聚焦光，甚至可以转移更精细的电路图案。电路图中的线越窄，可传输的半导体元件数量越多，因此芯片的性能和功能也就越高
当暴露在光下时，光刻胶会发生变化，并且使用显影溶液去除暴露部分，这样电路图案就转移到了晶元上
负胶：曝光后显影时没有曝光部分被溶解，而曝光的部分被留下来——聚乙烯醇肉桂酸酯和聚乙烯氧乙基肉桂酸酯
光刻胶对大部分可见光敏感，但对黄光不敏感
光刻三要素
光刻胶主要成分
1.树脂(聚合物)：光照不发生反应，保证光刻胶的附着性和抗腐蚀性，决定光刻胶薄膜的膜厚，弹性和热稳定性。
2.光敏剂(PAC)：受光辐照后发生化学反应，如果聚合物中不添加光敏剂，那么他对光的敏感性差，而且光谱范围较宽，添加特定的光敏剂后，可以增加感光灵敏度，而且限制反应光的光谱范围，或者把反应光限制在某一特定的波长。
3.溶剂：使光刻胶在涂到晶元表面之前保持液态，添加溶剂的目的是使光刻胶处于液态，以便光刻胶能够通过旋转的方式涂在晶元表面
光刻三要素掩膜版（光罩）
掩膜版上的图形代表一层IC设计，将综合的布局图按照工艺分成各层掩膜
版，如隔离区为一层，栅极区为另一层等，这些掩膜版的组合就是一组IC 工艺流程
光刻三要素
普通光源
波长范围大，图形边缘衍射现象严重，满足不了特征尺寸的要求
晶元生产曝光光源
光刻机种类
光学
接触式投影式
非光学
X射线电子束
短波长（波长越短可曝光的特征尺寸越小）
高强度（为了保持合适的曝光时间）
高稳定性
光刻三要素
光刻机——曝光光源

光刻工艺流程和步骤

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1. 掩膜板制作。

设计和制造包含电路图形的掩膜板。

光刻工艺介绍

光刻工艺介绍一、定义与简介光刻是所有四个基本工艺中最关键的，也就是被称为大家熟知的photo，lithography，photomasking, masking, 或microlithography。

在晶圆的制造过程中，晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成，这些部件是预先做在一块或者数块光罩上，并且结合生成薄膜，通过光刻工艺过程，去除特定部分，最终在晶圆上保留特征图形的部分。

光刻其实就是高科技版本的照相术，只不过是在难以置信的微小尺寸下完成，现在先进的硅12英寸生产线已经做到22nm，我们这条线的目标6英寸砷化镓片上做到0.11um。

光刻生产的目标是根据电路设计的要求，生成尺寸精确的特征图形，并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确。

二、光刻工艺流程介绍光刻与照相类似，其工艺流程也类似：实际上，普通光刻工艺流程包括下面的流程：1)Substrate Pretreatment 即预处理，目的是改变晶圆表面的性质，使其能和光刻胶（PR）粘连牢固。

主要方法就是涂HMDS，在密闭腔体内晶圆下面加热到120℃，上面用喷入氮气加压的雾状HMDS，使得HMDS和晶圆表面的-OH健发生反应已除去水汽和亲水健结构，反应充分后在23℃冷板上降温。

该方法效果远比传统的热板加热除湿好。

2)Spin coat即旋转涂光刻胶，用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性。

光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂，感光剂在光照下会迅速反应。

一般设备的稳定工作最高转速不超过4000rpm，而最好的工作转速在2000～3000rpm。

3)Soft Bake(Pre-bake)即软烘，目的是除去光刻胶中溶剂。

一般是在90℃的热板中完成。

4)Exposure即曝光，这也是光刻工艺中最为重要的一步，就是用紫外线把光罩上的图形成像到晶圆表面，从而把光罩上面的图形转移到晶圆表面上的光刻胶中。