最新光刻胶及光刻工艺流程PPT课件
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最新光刻胶的分类与效果PPT课件
二、适应证及分类：
泻下剂是为治疗里实证而设，所谓里实证是指里证和 实证兼有的一类病证。由于里实证的成因较多，有里热积 滞内结阳明，或湿热郁蒸，气血凝聚肠腑，热结不散所致； 亦有寒实内结，阳虚冷积阻于肠间；肠胃燥热，脾津不足， 燥屎内结；水饮壅盛，气机受阻所致，故临床表现有热结、 寒结、燥结和水结的区别，同时人体素质又有强弱的差异 而见里实正虚者。因此，立法用方亦随之不同，故本章方 剂相应的分为寒下、温下、润下、逐水及攻补兼施五类。
mask
resist
cross-linked
(a) exposure (c) flood-exposure
(b) reversal bake
undercut
undercut
(d) development
第二章 泻下剂
学习目的与要求： 1、熟悉泻下剂的概述（定义）、
分类及使用注意。 2、掌握下列方剂：大承气汤、
光刻胶的类型可分为正性光刻胶、负性光刻胶和 反转胶。
溶剂
树脂
光敏剂
光刻胶
染剂
附加剂
光刻胶与掩膜版
负性胶
正性胶
反转胶: 通过两次光照,用负胶版得到正胶 版的图形,解决正胶版难对版的问题,但价 格太贵.
匀胶: 匀胶机Spinner;要控制涂胶量, 实际上转数一定滴胶量不同胶厚不同。边 沿偏厚。
烘胶 : Hot plate—温度梯度不同---烘箱
对位角度调整
微波Plasma去胶机 （Asher and Stripper）
仪器名称：去胶机 制 造 厂：PVA TePla AG
型号规格：Model 300 Plasma System 主要技术指标：·2.45GHz
·0-1000Watt ·2-4 separate gas channel
泻下剂是为治疗里实证而设，所谓里实证是指里证和 实证兼有的一类病证。由于里实证的成因较多，有里热积 滞内结阳明，或湿热郁蒸，气血凝聚肠腑，热结不散所致； 亦有寒实内结，阳虚冷积阻于肠间；肠胃燥热，脾津不足， 燥屎内结；水饮壅盛，气机受阻所致，故临床表现有热结、 寒结、燥结和水结的区别，同时人体素质又有强弱的差异 而见里实正虚者。因此，立法用方亦随之不同，故本章方 剂相应的分为寒下、温下、润下、逐水及攻补兼施五类。
mask
resist
cross-linked
(a) exposure (c) flood-exposure
(b) reversal bake
undercut
undercut
(d) development
第二章 泻下剂
学习目的与要求： 1、熟悉泻下剂的概述（定义）、
分类及使用注意。 2、掌握下列方剂：大承气汤、
光刻胶的类型可分为正性光刻胶、负性光刻胶和 反转胶。
溶剂
树脂
光敏剂
光刻胶
染剂
附加剂
光刻胶与掩膜版
负性胶
正性胶
反转胶: 通过两次光照,用负胶版得到正胶 版的图形,解决正胶版难对版的问题,但价 格太贵.
匀胶: 匀胶机Spinner;要控制涂胶量, 实际上转数一定滴胶量不同胶厚不同。边 沿偏厚。
烘胶 : Hot plate—温度梯度不同---烘箱
对位角度调整
微波Plasma去胶机 （Asher and Stripper）
仪器名称：去胶机 制 造 厂：PVA TePla AG
型号规格：Model 300 Plasma System 主要技术指标：·2.45GHz
·0-1000Watt ·2-4 separate gas channel
光刻胶及光刻工艺流程 ppt课件
添加剂：用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反 射而添加染色剂。
光刻胶的主要技术参数
分辨率（resolution）：是指光刻胶可再现图形的最小尺寸。一般用 关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。 对比度（Contrast）：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。 敏感度（Sensitivity）：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长 光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米mJ/cm2。 粘滞性/黏度 （Viscosity）：衡量光刻胶流动特性的参数。光刻胶中 的溶剂挥发会使粘滞性增加。
➢ 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist） 适用于深紫外光（DUV），KrF 准分子激光248nm和 ArF准分子激 光193nm。
光刻胶的主要应用领域
模拟半导体 Analog Semiconductors 发光二极管 LED = Light-Emitting Diode 微电子机械系统 MEMS=Micro Electro Mechanical System 太阳能光伏 Solar PV 微流道和生物芯片 Microfluidics & Biochips 光电子器件/光子器件 Optoelectronics/Photonics 封装 Packaging
➢ 正胶（Positive Photo Resist）：曝光前对显影液不可溶，而曝光 后变成了可溶的，能得到与掩模板遮光区相同的图形。
➢ 负胶（Negative Photo Resist）：反之。
掩模板
PR
氧化膜
wafe rΒιβλιοθήκη 正胶曝光显影
负胶
光刻胶的分类
优点 分辨率高、对比度好 正胶 缺点 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本
光刻胶的主要技术参数
分辨率（resolution）：是指光刻胶可再现图形的最小尺寸。一般用 关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。 对比度（Contrast）：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。 敏感度（Sensitivity）：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长 光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米mJ/cm2。 粘滞性/黏度 （Viscosity）：衡量光刻胶流动特性的参数。光刻胶中 的溶剂挥发会使粘滞性增加。
➢ 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist） 适用于深紫外光（DUV），KrF 准分子激光248nm和 ArF准分子激 光193nm。
光刻胶的主要应用领域
模拟半导体 Analog Semiconductors 发光二极管 LED = Light-Emitting Diode 微电子机械系统 MEMS=Micro Electro Mechanical System 太阳能光伏 Solar PV 微流道和生物芯片 Microfluidics & Biochips 光电子器件/光子器件 Optoelectronics/Photonics 封装 Packaging
➢ 正胶（Positive Photo Resist）：曝光前对显影液不可溶，而曝光 后变成了可溶的，能得到与掩模板遮光区相同的图形。
➢ 负胶（Negative Photo Resist）：反之。
掩模板
PR
氧化膜
wafe rΒιβλιοθήκη 正胶曝光显影
负胶
光刻胶的分类
优点 分辨率高、对比度好 正胶 缺点 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本
最新IC工艺技术-光刻课件ppt
laser 3. Mask掩膜版--- e-beam master, sub-master, spot size,
quartz plate, defect density, CD requirement 4. Resist selection 胶选择
4.3.2 Exposure (曝光)
Aligner Technology
Contact print ---Canon 501
4.3.4 Exposure (曝光)
Scanner (扫描）
1. Most of use for G –line Positive resist process --- for 3u process and can be push to 2u.
IC工艺技术-光刻
讲座提要
1. General 2. Facility (动力环境) 3. Mask (掩膜版) 4. Process step highlight (光刻工艺概述) 5. BCD 正胶工艺 6. History and 未来的光刻工艺
1. General
MASKING Process (光刻工艺)
1. Contact print (接触） Soft contact, hard contact, proximity
2. Scanner (扫描） 3. Stepper (重复）
1X, 2X , 4X, 5X, 10X 4. Step – Scan (重复扫描)
4X --- reticle move, wafer move, reticle/wafer move 5. X ray (X光）
2. Negative resist can print smaller than 4u
3. Equipment: --- Canon MPA 500, 600 --- Perkin Elmer 100, 200, 300, 600, 700, 900
quartz plate, defect density, CD requirement 4. Resist selection 胶选择
4.3.2 Exposure (曝光)
Aligner Technology
Contact print ---Canon 501
4.3.4 Exposure (曝光)
Scanner (扫描）
1. Most of use for G –line Positive resist process --- for 3u process and can be push to 2u.
IC工艺技术-光刻
讲座提要
1. General 2. Facility (动力环境) 3. Mask (掩膜版) 4. Process step highlight (光刻工艺概述) 5. BCD 正胶工艺 6. History and 未来的光刻工艺
1. General
MASKING Process (光刻工艺)
1. Contact print (接触） Soft contact, hard contact, proximity
2. Scanner (扫描） 3. Stepper (重复）
1X, 2X , 4X, 5X, 10X 4. Step – Scan (重复扫描)
4X --- reticle move, wafer move, reticle/wafer move 5. X ray (X光）
2. Negative resist can print smaller than 4u
3. Equipment: --- Canon MPA 500, 600 --- Perkin Elmer 100, 200, 300, 600, 700, 900
光刻与刻蚀工艺流程-PPT课件
光刻胶涂布-辊涂法
辊涂法主要是利用圆筒滚动的方法来转移光刻胶，如图所示，利用辊筒1和辊筒2 的转动将光刻胶转移在刻有精细凹槽的辊筒2上，再通过辊筒2和辊筒3之间的挤 压将辊筒2上凹槽里的光刻胶转移至基片上。这种方法的最大优点是可以实现流 水线式运作，自动化程度高，生产效率也比较高。但是转移光刻胶均匀性不好， 辊涂后的基片上也容易留下辊筒凹槽的痕迹，而且仪器清洗困难，辊筒也容易损 坏，设备的购买成本和维护成本比较高 ；
详细光刻工序
•基板清洗、烘干
目的：去除污染物、颗粒； 减少针孔和其它缺陷；提高光刻胶黏附性；
•PR涂布
小尺寸：旋涂； 中大尺寸：丝网印刷&滚轮
•预烘
110 °C ；
•Mask制作、曝光
auto CAD / Corel-draw； 小型曝光机：中型曝光机
•坚膜 •退胶
135 °C ； NaOH ；
高分辨率 High Resolution； 高光敏性 High PR Sensitivity 精确对准 Precision Alignment
+PR & -PR
Negative Photo-resist 负性光刻胶－负胶 曝光后不可溶解 显影时未曝光的被溶解 便宜 Positive Photo-resist 正性光刻胶－正胶 曝光后可溶解 显影时曝光的被溶解 高分辨率
光刻胶涂布-丝网印刷法
丝网印刷的基本原理是：利用丝网印版图文部分的网孔渗透油墨，非图文部分的 网孔不渗透油墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨，用刮 印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动，油 墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上，如图所示。印刷过程中 刮板始终与丝网印版和基片呈线接触，一般接触角为30-60度。这种制作方法操 作简单、成本低、易实现大面积制作等优点。
光刻胶及光刻工艺流程21页PPT
光刻胶及光刻工艺流程
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
21
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
最新半导体光刻工艺技术基础PPT课件
半导体光刻工艺技术基 础
Contents
1. 半导体技术 2. 光刻技术在IC制造中的作用 3. 光刻的工艺流程 4. 光刻胶 5. 光刻机 6. 光源 7. 技术改进和新技术
IC芯片剖面图（多层）
Global Intermediate
AL Pad
MT VIA
M2 V1
Local (‘’Nano’’ realm) P+
七、技术改进和新技术
概述
OPC
OPC
OPC
OPC
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
P+ N-Well
PA SION PA OX
图: 一个CMOS器件的剖面示意图。
M1
N+
IMD2
IMD 1
Litho Key layers:
N+ P-Well
STI、 POLY、C.H.、M1
光刻设备在IC制造中的作用
----IC电路单层制造流程简介 在wafer（晶圆）预检侧完毕被送到FAB的工艺线上后，先后在wafer表面 生长出一层致密的SiO2膜和另外一层Si3N4膜，分别称为PAD Oxide和Nitride。
1.化学气相沉积(CVD) 2.金屬溅镀(PVD) 3.扩散(Diffusion)
FILM Wafer
Wafer
黃光
25~45次litho 65nm,>45层
Contents
1. 半导体技术 2. 光刻技术在IC制造中的作用 3. 光刻的工艺流程 4. 光刻胶 5. 光刻机 6. 光源 7. 技术改进和新技术
IC芯片剖面图（多层）
Global Intermediate
AL Pad
MT VIA
M2 V1
Local (‘’Nano’’ realm) P+
七、技术改进和新技术
概述
OPC
OPC
OPC
OPC
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
浸没式光刻
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
下一代光刻技术（NGL）
P+ N-Well
PA SION PA OX
图: 一个CMOS器件的剖面示意图。
M1
N+
IMD2
IMD 1
Litho Key layers:
N+ P-Well
STI、 POLY、C.H.、M1
光刻设备在IC制造中的作用
----IC电路单层制造流程简介 在wafer（晶圆）预检侧完毕被送到FAB的工艺线上后，先后在wafer表面 生长出一层致密的SiO2膜和另外一层Si3N4膜，分别称为PAD Oxide和Nitride。
1.化学气相沉积(CVD) 2.金屬溅镀(PVD) 3.扩散(Diffusion)
FILM Wafer
Wafer
黃光
25~45次litho 65nm,>45层
最新第八章-基本光刻工艺.PPT课件
保持憎水性表面通常通过下面两种方法：
一是保持室内温度在50℃以下，并且在晶园完
成前一步工艺之后尽可能快的进行涂胶。
.
25
亲水 性 表面
憎水 性 表面
另一种方法是把晶园存储在用干燥并且干 净的氮气净化过的干燥器中。
除此之外，一个加热的操作也可以使晶园表面 恢复到憎水表面。有三种温度范围：
150～200℃（低温），此时晶园表面会被蒸发
首先把光刻胶通过管道堆积在晶园的中心， 堆积量由晶园大小和光刻胶的类型决定，堆积 量非常关键，量少了会导致涂胶不均匀，量大 了会导致晶园边缘光刻胶的堆积甚至流到背面， 如图所示。
.
28
涂胶
铺展
旋转
高转 速
真空
静态旋转工艺
光刻胶膜的最终厚度是由光刻胶的粘度、 旋转速度、表面张力和国光刻胶的干燥性来决 定的。
更高
黏结力
更好
曝光速度
更快
针孔数量
更少
阶梯覆盖度
更好
成本 显影液
有机溶剂
更高 水溶性溶剂
光刻胶去除剂
氧化工步 金属工步
酸
酸
氯化溶剂化合物
普通酸溶剂
.
23
8.8 光刻工艺
这一节将介绍基本的光刻工艺10步法，包 括每一步的目的、技术考虑、选项和工艺控制 方法等。
8.9 表面准备
为确保光刻胶能和晶园表面很好粘结，必 须进行表面处理，包括三个阶段：微粒清除、 脱水和涂底胶。
低转 速
真空
.
高转 速
31
• 自动旋转器
自动系统如图所示，包含了晶园表面处理、
.
26
到了400℃（中温）时，与晶园表面结合较松 的水分子会离开。当超过750℃（高温）时， 晶园表面从化学性质上讲恢复到了憎水性条件。 通常采用低温烘焙，原因是操作简单。
光刻胶ppt课件
由此可得 Nmin 100 。因此对于小尺寸曝光区，必须满足
S q
(Lmin )2
N min
Lmin
Nminq 10 q
S
S
4
Lmin
Nminq 10 q
S
S
式中，Lmin 为最小尺寸，即分辨率。可见，若灵敏度越高（即 S 越小），则 Lmin 就越大，分辨率就越差。
例如，负性电子束光刻胶 COP 的 S = 0.3×10 -6C/cm2，则 其 Lmin = 0.073 m 。若其灵敏度提高到 S = 0.03×10 -6C/cm2 ， 则其 Lmin 将增大到 0.23 m 。
感光分子吸收λ = 300 nm 的光能（88 Kcal）后，电子跃迁
到第二激发态 S2 ，此态的谷底势能恰好与 S1 态当 RN-N2 分解
时的势能相当，且 S2 与 S1 态的曲线在图左侧有相交之处，因此
电子可从 S2 态跃迁到 S1 态并立即反应。所以用λ = 300 nm 的光
曝光比用λ = 365 nm 的反应速度快。
利用对比度的公式，可得
101 1 CMTF 101 1
CMTF 的典型值为 0.4 。如果实像的 MTF 小于 CMTF ，
则其图像就不能被分辨；如果实像的 MTF 大于 CMTF，就有
可能被分辨。
8
4 光刻胶材料
光刻胶通常有三种成分：感光化合物、基体材料 和 溶剂。 在感光化合物中有时还包括增感剂。
为含有环氧基、乙烯基或环硫化物的聚合物。最常用的是
COP 胶，典型特性：灵敏度 0.3 ~ 0.4 C/cm2（加速电压 10KV
时）、分辨率 1.0 m 、对比度 0.95。限制分辨率的主要因素是 光刻胶在显影时的溶胀。
相关主题
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➢ 正胶（Positive Photo Resist）：曝光前对显影液不可溶，而曝光 后变成了可溶的，能得到与掩模板遮光区相同的图形。
➢ 负胶（Negative Photo Resist）：反之。
掩模板
PR
氧化膜
wafe r
正胶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曝光
显影
负胶
光刻胶的分类
优点 分辨率高、对比度好 正胶 缺点 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本
光刻胶及光刻工艺流程
光刻胶的定义及其作用
定义: 光刻胶(Photoresist简称PR)又称光致抗蚀剂，它是一种对光敏感
的有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生 变化。
作用： a、将掩膜板上的图形转移到晶圆表面顶层的光刻胶中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。
光刻胶的成分
（3）增粘处理 增粘的作用是增强wafer与光刻胶之间的粘着力。
光刻工艺流程
原因是绝大多数光刻胶所含的高分子聚合物是疏水的，而氧 化物表面的羟基是亲水的，两者表面粘附性不好。 通常用的增粘剂：HMDS(六甲基二硅胺烷) 亲水的带羟基的硅烷醇→疏水的硅氧烷结构，既易与晶圆表 面结合，又易与光刻胶粘合。 方法有：沉浸式，旋涂法和蒸汽法
粘附性（Adherence）：是指光刻胶与晶圆之间的粘着强度。 抗蚀性（Anti-etching）：光刻胶黏膜必须保持它的粘附性，并在后 续的湿刻和干刻中保护衬体表面，这种性质被称为抗蚀性。
表面张力（Surface Tension）：液体中将表面分子拉向液体主体内 的分子间的吸引力。
光刻胶的分类
1. 根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类
（2）烘干 经过清洁处理后的晶圆表面会含有一定的水分（亲水性表 面），所以必须将其表面烘烤干燥（干燥的表面为憎水性 表面），以便增加光刻胶和晶圆表面的粘附能力。
光刻工艺流程
保持憎水性表面的方法：一种是把室内湿度保持在50%以 下，并且在晶园完成前一步工艺之后尽可能快地对晶园进 行涂胶。另一种是把晶园储存在用干燥且干净的氮气净化 过的干燥器中。 此外，一个加热的操作也可以使晶圆表面恢复到憎水性表 面。有三种温度范围：150℃-200℃(低温)，此时晶圆表面 会被蒸发；到了400℃(中温)时，与晶圆表面结合较松的水 分子会离开；当超过750℃(高温)时，晶圆表面从化学性质 上将恢复到了憎水性条件。通常采用低温烘烤，原因是操 作简单。
灵敏度 曝光区域光刻胶完全溶解时所需的能量 优点 良好的粘附能力和抗刻蚀能力、感光速度快
负胶 缺点 显影时发生变形和膨胀，导致其分辨率 灵敏度 保留曝光区域光刻胶原始厚度的50%所需的能量
2. 根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
➢ 传统光刻胶（正胶和负胶） 适用于紫外光（UV），I线365nm、H线405nm和G线436nm，关 键尺寸在0.35um及其以上。
➢ 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist） 适用于深紫外光（DUV），KrF 准分子激光248nm和 ArF准分子激 光193nm。
光刻胶的主要应用领域
模拟半导体 Analog Semiconductors 发光二极管 LED = Light-Emitting Diode 微电子机械系统 MEMS=Micro Electro Mechanical System 太阳能光伏 Solar PV 微流道和生物芯片 Microfluidics & Biochips 光电子器件/光子器件 Optoelectronics/Photonics 封装 Packaging
光刻工艺流程
前处理 涂胶
软烘烤 对准曝光
检验 硬烘烤 显影
PEB
光刻工艺流程
1.前处理
（1）微粒清除 wafer表面的杂质微粒会影响光刻胶的粘附，且会损坏光刻 的图形，造成成品率的下降，所以必须要清洁掉表面的杂 质颗粒、表面沾污以及自然氧化层等。 微粒清除方法：高压氮气吹除，化学湿法清洗，旋转刷刷洗， 高压水喷溅等。
旋转使光刻胶铺开，再高速旋转甩掉多余的光刻胶，高速旋转时 光刻胶中的溶剂会挥发一部分。
光刻工艺流程
静态涂胶时的堆积量非常关键，量少了会导致负胶不均匀，量大 了会导致晶圆边缘光刻胶的堆积甚至流到背面。
光刻工艺流程
➢ 动态喷洒：随着wafer直径越来越大，静态涂胶已不能满 足要求，动态喷洒是以低速旋转，目的是帮助光刻胶最初 的扩散，用这种方法可以用较少量的光刻胶而达到更均匀 的光刻胶膜，然后高速旋转完成最终要求薄而均匀的光刻 胶膜。
2.涂胶 涂胶工艺的目的就是在晶园表面建立薄的、均匀的、并且没 有缺陷的光刻胶膜。一般来说，光刻胶膜厚从0.5um到 1.5um不等，而且它的均匀性必须达到只有正负0.01um的 误差。
光刻工艺流程
光刻胶的涂覆常用方法是旋转涂胶法：静态旋转和动态喷洒 ➢ 静态涂胶：首先把光刻胶通过管道堆积在晶圆的中心，然后低速
树脂：光刻胶树脂是一种惰性的聚合物基质，是用来将其它 材料聚合在一起的粘合剂。光刻胶的粘附性、胶膜厚度等都 是树脂给的。
感光剂：感光剂是光刻胶的核心部分，它对光形式的辐射能， 特别在紫外区会发生反应。曝光时间、光源所发射光线的强 度都根据感光剂的特性选择决定的。
溶剂：光刻胶中容量最大的成分，感光剂和添加剂都是固态 物质，为了方便均匀的涂覆，要将它们加入溶剂进行溶解， 形成液态物质，且使之具有良好的流动性，可以通过旋转方 式涂布在wafer表面。
光刻工艺流程
添加剂：用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反 射而添加染色剂。
光刻胶的主要技术参数
分辨率（resolution）：是指光刻胶可再现图形的最小尺寸。一般用 关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。 对比度（Contrast）：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。 敏感度（Sensitivity）：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长 光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米mJ/cm2。 粘滞性/黏度 （Viscosity）：衡量光刻胶流动特性的参数。光刻胶中 的溶剂挥发会使粘滞性增加。
➢ 负胶（Negative Photo Resist）：反之。
掩模板
PR
氧化膜
wafe r
正胶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曝光
显影
负胶
光刻胶的分类
优点 分辨率高、对比度好 正胶 缺点 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本
光刻胶及光刻工艺流程
光刻胶的定义及其作用
定义: 光刻胶(Photoresist简称PR)又称光致抗蚀剂，它是一种对光敏感
的有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生 变化。
作用： a、将掩膜板上的图形转移到晶圆表面顶层的光刻胶中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。
光刻胶的成分
（3）增粘处理 增粘的作用是增强wafer与光刻胶之间的粘着力。
光刻工艺流程
原因是绝大多数光刻胶所含的高分子聚合物是疏水的，而氧 化物表面的羟基是亲水的，两者表面粘附性不好。 通常用的增粘剂：HMDS(六甲基二硅胺烷) 亲水的带羟基的硅烷醇→疏水的硅氧烷结构，既易与晶圆表 面结合，又易与光刻胶粘合。 方法有：沉浸式，旋涂法和蒸汽法
粘附性（Adherence）：是指光刻胶与晶圆之间的粘着强度。 抗蚀性（Anti-etching）：光刻胶黏膜必须保持它的粘附性，并在后 续的湿刻和干刻中保护衬体表面，这种性质被称为抗蚀性。
表面张力（Surface Tension）：液体中将表面分子拉向液体主体内 的分子间的吸引力。
光刻胶的分类
1. 根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类
（2）烘干 经过清洁处理后的晶圆表面会含有一定的水分（亲水性表 面），所以必须将其表面烘烤干燥（干燥的表面为憎水性 表面），以便增加光刻胶和晶圆表面的粘附能力。
光刻工艺流程
保持憎水性表面的方法：一种是把室内湿度保持在50%以 下，并且在晶园完成前一步工艺之后尽可能快地对晶园进 行涂胶。另一种是把晶园储存在用干燥且干净的氮气净化 过的干燥器中。 此外，一个加热的操作也可以使晶圆表面恢复到憎水性表 面。有三种温度范围：150℃-200℃(低温)，此时晶圆表面 会被蒸发；到了400℃(中温)时，与晶圆表面结合较松的水 分子会离开；当超过750℃(高温)时，晶圆表面从化学性质 上将恢复到了憎水性条件。通常采用低温烘烤，原因是操 作简单。
灵敏度 曝光区域光刻胶完全溶解时所需的能量 优点 良好的粘附能力和抗刻蚀能力、感光速度快
负胶 缺点 显影时发生变形和膨胀，导致其分辨率 灵敏度 保留曝光区域光刻胶原始厚度的50%所需的能量
2. 根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
➢ 传统光刻胶（正胶和负胶） 适用于紫外光（UV），I线365nm、H线405nm和G线436nm，关 键尺寸在0.35um及其以上。
➢ 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist） 适用于深紫外光（DUV），KrF 准分子激光248nm和 ArF准分子激 光193nm。
光刻胶的主要应用领域
模拟半导体 Analog Semiconductors 发光二极管 LED = Light-Emitting Diode 微电子机械系统 MEMS=Micro Electro Mechanical System 太阳能光伏 Solar PV 微流道和生物芯片 Microfluidics & Biochips 光电子器件/光子器件 Optoelectronics/Photonics 封装 Packaging
光刻工艺流程
前处理 涂胶
软烘烤 对准曝光
检验 硬烘烤 显影
PEB
光刻工艺流程
1.前处理
（1）微粒清除 wafer表面的杂质微粒会影响光刻胶的粘附，且会损坏光刻 的图形，造成成品率的下降，所以必须要清洁掉表面的杂 质颗粒、表面沾污以及自然氧化层等。 微粒清除方法：高压氮气吹除，化学湿法清洗，旋转刷刷洗， 高压水喷溅等。
旋转使光刻胶铺开，再高速旋转甩掉多余的光刻胶，高速旋转时 光刻胶中的溶剂会挥发一部分。
光刻工艺流程
静态涂胶时的堆积量非常关键，量少了会导致负胶不均匀，量大 了会导致晶圆边缘光刻胶的堆积甚至流到背面。
光刻工艺流程
➢ 动态喷洒：随着wafer直径越来越大，静态涂胶已不能满 足要求，动态喷洒是以低速旋转，目的是帮助光刻胶最初 的扩散，用这种方法可以用较少量的光刻胶而达到更均匀 的光刻胶膜，然后高速旋转完成最终要求薄而均匀的光刻 胶膜。
2.涂胶 涂胶工艺的目的就是在晶园表面建立薄的、均匀的、并且没 有缺陷的光刻胶膜。一般来说，光刻胶膜厚从0.5um到 1.5um不等，而且它的均匀性必须达到只有正负0.01um的 误差。
光刻工艺流程
光刻胶的涂覆常用方法是旋转涂胶法：静态旋转和动态喷洒 ➢ 静态涂胶：首先把光刻胶通过管道堆积在晶圆的中心，然后低速
树脂：光刻胶树脂是一种惰性的聚合物基质，是用来将其它 材料聚合在一起的粘合剂。光刻胶的粘附性、胶膜厚度等都 是树脂给的。
感光剂：感光剂是光刻胶的核心部分，它对光形式的辐射能， 特别在紫外区会发生反应。曝光时间、光源所发射光线的强 度都根据感光剂的特性选择决定的。
溶剂：光刻胶中容量最大的成分，感光剂和添加剂都是固态 物质，为了方便均匀的涂覆，要将它们加入溶剂进行溶解， 形成液态物质，且使之具有良好的流动性，可以通过旋转方 式涂布在wafer表面。
光刻工艺流程
添加剂：用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反 射而添加染色剂。
光刻胶的主要技术参数
分辨率（resolution）：是指光刻胶可再现图形的最小尺寸。一般用 关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。 对比度（Contrast）：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。 敏感度（Sensitivity）：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长 光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米mJ/cm2。 粘滞性/黏度 （Viscosity）：衡量光刻胶流动特性的参数。光刻胶中 的溶剂挥发会使粘滞性增加。