光刻工艺步骤介绍ppt课件
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光刻工艺介绍ppt课件
HMDS EBR 7030
DNS
TEL
DUV
3
涂胶菜单
4
注：⑴.关键层指：TO、GT、PC、BN+、ROM、W1、VIA、METAL、TU、BC、SGE、SN（MG）、GW（MG）。 ⑵.非关键层指：除关键层次和PAD之外的其他层次。
涂胶基本流 程
DNS 涂胶系统图：
前处理（PRIMING） 涂胶（APPLY）
30photoresistfilmdepthfocuscenterfocuscenterfocuslensdepthfocus31idofudofindependenceuseable32imagedefocus33defocuseffectbestfocus04um06um08um10um02um10um08um06um04um02um34focusexposurematrix焦点和曝光量在光阻线条上的效应焦点和曝光量在光阻线条上的效应固定固定cdcd对焦点和曝光量的等高图对焦点和曝光量的等高图对应于可接受的外部极限的两条对应于可接受的外部极限的两条cdcd曲线曲线cdcd规格规格在线宽形貌和胶的损失量三个规格基在线宽形貌和胶的损失量三个规格基础上构建的焦点曝光量工艺窗口础上构建的焦点曝光量工艺窗口35各层次各层次matrixstepmatrixstep参考条件参考条件36defocus产生的原因autofocusautoleveling37边缘效应38边缘效应autofocusautolevelingng
涂胶去边规范：AL、CP层次2-3mm 其他层次1-2mm
8
涂胶（Coating）
☆涂胶的关键在于控制膜厚及其均匀性
影响光刻胶厚度和均匀性的主要参数：[括号内的值为 实际工艺参数设置] • 环境温度（23°C) • 环境湿度(40%) • 排风净压力(5 mmaq) • 光刻胶温度(23°C+/-0.5） • 光刻胶量（1.2-1.5cc) • 旋转马达的精度和重复性 • 回吸量 • 预旋转速度 预旋转时间 最终旋转速度 最终旋转时间 最终旋转加速度
DNS
TEL
DUV
3
涂胶菜单
4
注：⑴.关键层指：TO、GT、PC、BN+、ROM、W1、VIA、METAL、TU、BC、SGE、SN（MG）、GW（MG）。 ⑵.非关键层指：除关键层次和PAD之外的其他层次。
涂胶基本流 程
DNS 涂胶系统图：
前处理（PRIMING） 涂胶（APPLY）
30photoresistfilmdepthfocuscenterfocuscenterfocuslensdepthfocus31idofudofindependenceuseable32imagedefocus33defocuseffectbestfocus04um06um08um10um02um10um08um06um04um02um34focusexposurematrix焦点和曝光量在光阻线条上的效应焦点和曝光量在光阻线条上的效应固定固定cdcd对焦点和曝光量的等高图对焦点和曝光量的等高图对应于可接受的外部极限的两条对应于可接受的外部极限的两条cdcd曲线曲线cdcd规格规格在线宽形貌和胶的损失量三个规格基在线宽形貌和胶的损失量三个规格基础上构建的焦点曝光量工艺窗口础上构建的焦点曝光量工艺窗口35各层次各层次matrixstepmatrixstep参考条件参考条件36defocus产生的原因autofocusautoleveling37边缘效应38边缘效应autofocusautolevelingng
涂胶去边规范：AL、CP层次2-3mm 其他层次1-2mm
8
涂胶（Coating）
☆涂胶的关键在于控制膜厚及其均匀性
影响光刻胶厚度和均匀性的主要参数：[括号内的值为 实际工艺参数设置] • 环境温度（23°C) • 环境湿度(40%) • 排风净压力(5 mmaq) • 光刻胶温度(23°C+/-0.5） • 光刻胶量（1.2-1.5cc) • 旋转马达的精度和重复性 • 回吸量 • 预旋转速度 预旋转时间 最终旋转速度 最终旋转时间 最终旋转加速度
光刻工艺步骤介绍课件PPT
圆片低速渐静止或静止
喷显影液
圆片轻转（依靠圆片表面张力显影液在圆片表面停留一段时间）
较高速旋转（甩去圆片表面的显影液）
喷水旋转
加速旋转（甩干）
停止旋转并取片
显影后烘（坚膜）
圆片送回片架显影工艺完成
显影方式
显影方式 静态浸渍显影 圆片静止显影液喷在圆片表面，依靠圆片表面张
力使显影液停留在圆片上，圆片轻轻的转动，让显影液在圆片表 面充分浸润，一段时间后，高速旋转将显影液甩掉。如：SVG、 DNS、TEL设备。 旋转喷雾显影 圆片旋转由高压氮气将流经喷嘴的显影液打成微小 的液珠喷射在圆片表面，数秒钟显影液就能均匀地覆盖在整个圆 片表面。如：以前5寸SVG设备。 影响显影质量因素 显影时间 影响条宽控制精度 显影液的温度 影响显影的速率
曝光工艺流程 蚀工序就能将图形留在圆片上。
光刻工艺步骤实例-N-WELL的形成
高精度光刻图形与曝光光源有着直接的关系。
红其外中线 对 圆辐光片射刻加胶从热感片光起架主中要作取用出是波长为435. 预对位（找平边）
如：SVG、DNS、TEL设备。
圆片由机械手臂传输到载 片台（Stage）上
1光刻机自身的定位精度包括光学、机械、电子等系统的设计精度和热效应；
热板传导加热
基本原理：光刻工艺中最关键的工序它直接关系到光刻分辨率、留膜率、条宽控 制等。
2 硅片的加工精度和硅片在热加工氧化、扩散、注入、烘片等过程中的形变；
静态浸渍显影 圆片静止显影液喷在圆片表面，依靠圆片表面张力使显影液停留在圆片上，圆片轻轻的转动，让显影液在圆片表面充
分浸润，一段时间后，高速旋转将显影液甩掉。
基8n本m（原g理线：）光、刻3工65艺n流中m（最程i关线单键）的、上工24的序8n它批m直（号接DU关：V系远到紫光外刻线分）辨等率光、谱留线膜。率、条宽控 制等。
光刻与刻蚀工艺流程ppt
硅片准备
涂胶种类
根据光刻掩膜版的要求，选择合适的涂胶材料。
涂胶厚度
控制涂胶的厚度，一般要求均匀、无气泡、无杂质。
涂胶
曝光方式
根据光刻掩膜版图形设计要求，选择合适的曝光方式。
曝光时间
控制曝光时间，保证光刻胶充分反应且不过度曝光。
曝光
显影液选择
根据光刻胶的性质，选择合适的显影液。
控制显影时间
显影时间要适当，以充分溶解光刻胶，同时避免损伤硅片表面。
纳米科技领域需要借助光刻和刻蚀技术来制造纳米级结构，从而进一步探索纳米世界的奥秘。
在生物医学工程领域，光刻和刻蚀技术可以制造出复杂的微纳结构，用于药物输送、组织工程等应用。
纳米科技
生物医学工程
建议与展望
06
优化工艺参数
通过严格控制实验参数，如波长、功率、曝光时间等，以提高工艺稳定性和效率。
引入先进设备
xx年xx月xx日
光刻与刻蚀工艺流程ppt
CATALOGUE
目录
光刻和刻蚀工艺简介光刻工艺详细流程刻蚀工艺详细流程光刻和刻蚀工艺的控制因素光刻和刻蚀工艺的未来发展建议与展望
光刻和刻蚀工艺简介
01
1
光刻工艺发展历程
2
3
最早的光刻工艺，分辨率较低，制程技术限制较大。
接触式光刻工艺
改善了分辨率和制程技术限制的问题，但仍然存在接触式光刻工艺的一些缺点。
采用先进的自动控制系统和智能化设备，实现工艺过程的实时监控和精准调控。
改进工艺流程
简化工艺流程，减少重复步骤，降低工艺时间和成本。
提高工艺稳定性与效率的措施
技术交叉融合
加强光刻和刻蚀工艺与材料科学、物理学、化学等学科的交叉融合，引入新技术，如纳米压印、离子束刻蚀等，提高工艺水平和效率。
《光刻工艺A》课件
4 接触问题和剥离问题
解释显影不良的可能原因，并给出解决该 问题的建议和方法。
讨论在光刻过程中可能发生的接触和剥离 问题，并提供解决方案。
光领域的最新技术 创新和发展趋势。
可持续发展
探讨光刻工艺在可持续发展方 面的前景和应用。
自动化和智能化
讨论光刻工艺自动化和智能化 的发展，提升生产效率和质量。
详细介绍光罩的制备过程，包括设计、 制造和检验。
曝光和显影
说明曝光机的原理和显影剂的使用， 在光罩模板上形成图案。
常见光刻工艺问题和解决方案
1 反射和折射问题
2 曝光不均匀问题
探讨光刻过程中可能遇到的反射和折射问 题，并提供相应的解决方案。
介绍曝光不均匀的原因和影响，提供解决 此问题的有效策略。
3 显影不良问题
《光刻工艺A》PPT课件
欢迎来到《光刻工艺A》PPT课件！在本课程中，我们将介绍光刻工艺的概念、 基本原理和步骤，解决常见问题，并讨论光刻工艺的发展趋势。
引言和目的
在本节中，我们将讨论光刻工艺的引言和目的。了解光刻工艺的背景和目标，为后续内容打下基础。
光刻工艺概述
什么是光刻工艺
介绍光刻工艺的定义，涵 盖其在制造过程中的重要 作用。
光刻工艺的应用领域
探讨光刻工艺在半导体、 微电子和光学等领域中的 广泛应用。
光刻工艺的重要性
说明光刻工艺在现代科技 发展中的关键地位和影响。
基本原理和步骤
1
涂覆和预烘烤
2
解释光刻胶的涂覆和预烘烤过程，确
保合适的薄膜厚度和均匀性。
3
清洗和后处理
4
讨论清洗步骤和后处理过程，确保成 品的质量和可靠性。
光罩制备
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。
光刻和刻蚀工艺PPT培训课件
图形曝光与刻蚀
刻蚀
由图形曝光所形成的抗蚀剂图案，并不是电路 器件的最终部分，而只是电路图形的印模。为 了产生电路图形，这些抗蚀剂图案必须再次转 移至下层的器件层上。
这种图案转移（pattern transfer）是利用腐 蚀（etching）工艺，选择性地将未被抗蚀剂 掩蔽的区域去除。
光阻上
目的：
确定图案的精确形状和尺寸 完成顺序两次光刻图案的准确套制
曝光后烘焙（PEB）
驻波效应
定义：入射光与反射光间的相长和相消干涉造 成的效应
影响：曝光过程中，在曝光区与非曝光区边界 将会出现驻波效应，影响显影后所形成的图形 尺寸和分辨率
改善措施：曝光后烘焙
4、显影（Development）
低 过高的温度会使光刻胶中的感光剂发生反应，使光刻
胶在曝光时的敏感度变差
3、曝光（Exposure）
紫外光 掩模版
（3）曝光
光刻胶 SiO2
Si
3、曝光（Exposure）
曝光
光通过掩模版照射，使照射到的光刻胶起光化学反应 感光与未感光的光刻胶对碱性溶液的溶解度不同 掩模版上的图案，完整地传递(Transfer)到晶片表面的
光刻工艺过程
涂胶 coating 前烘 prebaking 曝光 exposure 显影 development 坚膜 postbake 刻蚀 etch 去胶 strip 检验 inspection
1、涂胶
SiO2
Si （1）氧化、清洗
光刻胶 SiO2
Si （2）涂胶、前烘
1、涂胶
光刻胶 SiO2
Si （4）显影、坚膜
4、显影（Development）
光刻胶及光刻工艺流程 ppt课件
光刻工艺流程
涂胶的质量要求是：（1）膜厚符合设计的要求，同时膜厚 要均匀，胶面上看不到干涉花纹；（2）胶层内无点缺陷 （如针孔等）；（3）涂层表面无尘埃和碎屑等颗粒。
膜厚的大小可由下式决定： TKP2/S1/2 式中，T为膜厚；P为光刻胶中固体的百
分比含量；S为涂布机的转速；K为常数。
3.软烘烤 主要目的有：使胶膜内的溶剂挥发，增加光刻胶与衬底间
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。
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）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.pptx
21
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。
22
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。
23
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。
34
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。
35
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。
3
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
4
5
6
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。
24
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
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。
22
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。
23
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。
35
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。
3
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
4
5
6
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
《集成电路光刻工艺》课件
《集成电路光刻工艺》 PPT课件
通过本课程介绍集成电路光刻工艺，包括定义和应用、光刻过程概述以及工 艺流程。了解光刻工艺对集成电路制造的重要性。
定义和应用
集成电路光刻工艺是一种用于制造微电子器件的关键工艺。它通过光照和化 学蚀刻将芯片上的图形传输到光刻胶上。
光刻过程概述
光刻过程包括曝光、胶涂布、显影和蚀刻等步骤。每个步骤都至关重要，需要精确控制参数以实 现高质量的芯片制造。
蚀刻机
在暴露的光刻胶上进行化 学蚀刻，暴露出芯片表面 的图形。
蚀刻过程
蚀刻时间和腐蚀剂的选择 对最终图案的质量和形状 都有重要影响。
光刻工艺影响因素
温度
温度会影响光刻胶的粘度和流动性，从而 影响图案的分辨率和形状。
曝光时间
曝光时间长短会直接影响图案的清晰度和 分辨率。
湿度
湿度对光刻胶的干燥速度和胶涂布的均匀 性有很大影响。
涂布过程中要避免空 气泡和异物的污染， 以保证质量。
曝光和烘烤
1
曝光机
使用模板和光源对光刻胶进行曝光，形成芯片上的图案。
2
烘烤机
用于固化和去除曝光后的光刻胶，为后续步骤做准备。
3
曝光和烘烤过程
曝光时间和温度都是影响光刻图形质量的重要因素。
显影和蚀刻
显影过程
通过化学反应去除暴露在 光下的光刻胶，形成芯片 上的图案。
光刻设备
掩模对准仪
用于定位光掩模和芯片表面，确保图形的准确传输。
脱模机
用于去除光刻胶模板，准备芯片进行显影和蚀刻。
光刻机
用于将芯片表面的图案转移到光刻胶上的关键设备。
光刻胶涂布
1 胶涂布机
使用专用机器将光刻 胶均匀涂布在芯片表 面。
微电子工艺——光刻技术.ppt
例：转速 5000 r/min，时间 30 sec，膜厚 1.0 m 。 4、前烘（软烘） 目的是去除光刻胶中的大部分溶剂和稳定胶的感光特性。
5、曝光
6、显影
将曝光后的硅片放到显影液中。对于负胶，显影液将溶解 掉未曝光区的胶膜；对于正胶，显影液将溶解曝光区的胶膜。 几乎所有的正胶都使用碱性显影液，如 KOH 水溶液。
oxide
基本工艺
• Step 5: 去除光刻胶:
– Step 5A: 去胶
• S胶iO时2、碳S被iN还、原多析晶出硅，等微非小金的属碳材粒料会一污般染采衬用底浓表硫面酸，去因胶而。必由须于在浓浓硫硫酸酸去 中 3:加1 入H2O2等强氧化剂，使碳被氧化为CO2溢出。浓硫酸与H2O2的比值为
• 酸性腐蚀液对铝、铬等金属具有较强的腐蚀作用，因此金属衬底的去 胶需要专门的有机去胶剂。通常这类去胶剂中加入了三氯乙烯作为涨 泡剂，因此去胶后要用三氯乙烯和甲醇进行中间清洗，由于去胶液和 三氯乙烯都是有毒物质，处理比较困难
涂胶设备
• 动态移动臂分配 （ Dynamic Moving Arm Dispense ）
涂胶设备
Resist Dispenser
– 光刻胶厚度的控制:
• 光刻胶黏度
• 旋涂速度
• 温度 • 湿度
Vacuum Chuck
• 废气流
Hollow Shaft
To House Vacuum
涂胶的问题
1985 年以前，几乎所有光刻机都采用 g 线 (436 nm) 光源， 当时的最小线宽为 1 m 以上。1985 年以后开始出现少量 i 线 (365 nm) 光刻机，相应的最小线宽为 0.5 m 左右。从 1990 年开 始出现 DUV 光刻机，相应的最小线宽为 0.25 m 左右。从1992 年起 i 线光刻机的数量开始超过 g 线光刻机。截止到 1998 年 ， g 线、i 线和 DUV 光刻机的销售台数比例约为 1：4：2。
光刻与刻蚀工艺流程课件
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
刻蚀工艺简介
刻蚀工艺的定义
刻蚀工艺：是指利用物理或化学方法，将材料表面的一部分 去除，以达到形成图案或结构的目的。
在半导体制造中，刻蚀工艺是关键的步骤之一，用于形成电 路、器件和其它微结构。
刻蚀工艺的原理
物理刻蚀
利用物理能量，如高能粒子或等 离子体，轰击材料表面，使其原 子或分子从表面溅射出来。
总结词
胶的均匀涂布是光刻工艺中的重要环节，直接影响到光刻胶的覆盖质量和均匀 性。
详细描述
在涂胶过程中，要确保胶液的均匀分布，避免出现胶层厚薄不均、气泡等问题 。可以采用匀胶机进行涂布，控制好涂布速度和温度，以保证胶的均匀性。
曝光能量控制问题
总结词
曝光能量是光刻工艺中的关键参数， 直接影响到曝光质量和光刻胶的溶解 度。
预烘
预烘
使光刻胶中的溶剂挥发， 增强光刻胶与硅片之间的 黏附力。
预烘温度和时间
根据光刻胶类型和特性而 定。
预烘作用
提高光刻胶的黏附性和稳 定性。
曝光
曝光
通过掩膜版将所需图案投影到光 刻胶上，使光刻胶发生化学反应
。
曝光方式
接触式曝光、接近式曝光、扫描 式曝光等。
曝光剂量
影响光刻胶的溶解性和分辨率。
坚膜温度的控制问题
总结词
坚膜温度是光刻工艺中的重要参数，直接影响到光刻胶的硬度和附着力。
详细描述
要选择合适的坚膜温度，以保证光刻胶的硬度和附着力。坚膜温度过高会导致光刻胶变脆，而坚膜温度过低会导 致光刻胶附着力下降，影响光刻效果。
腐蚀深度的问题
总结词
相关主题
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光源（平行入射）
光刻版
圆片
14
曝光工艺介绍
曝光工艺流程
圆片从片架中取出
预对位（找平边）
圆片由机械手臂传输到载 片台（Stage）上
自动对位
圆片曝光
机械手臂传输到片架中曝光工艺完成
15
曝光工艺介绍
曝光方式： 目前西岳光刻间光刻机只有一种曝光方式，步进重复式投影曝光光刻机， 即BLOCK通过快门的开关逐步进行曝光，显影后圆片图形是光刻版图 形的1/5。
对位
由于要进行多次光刻，对位就是下一次光刻时光刻版上的标记和上一次光刻图形中 标记进行套准对位，以达到每层光刻图形均与上层图形套准的目的。对位的好坏直 接影响着套准精度。 影响光刻套准精度因素：
1光刻机自身的定位精度包括光学、机械、电子等系统的设计精度和热效应； 2 硅片的加工精度和硅片在热加工氧化、扩散、注入、烘片等过程中的形变； 3 振动（设备和周围环境的振动）和波动（环境温度等）； 4 整套光刻版中版与版之间的套准精度。
•N-Well Etching
PR Si3N4
N-Si Si(P)
SiO2
7
涂胶工艺介绍
涂胶工艺流程
圆片从片架中取出（机械手臂）
涂胶后烘 Soft-bake
增粘处理（HMDS） 涂胶动作 圆片送回片架涂胶工艺完成
具体过程： 1）增粘处理 2）涂胶 3）涂胶后烘
8
增粘处理（化学气相涂布）
1 化学品： HMDS液（六甲基二硅亚胺）
13
曝光工艺介绍
基本原理：光刻工艺中最关键的工序它直接关系到光刻分辨率、留膜率、条宽控 制等。将涂好光刻胶的圆片通过光刻机的对位系统和光刻版套准后，用紫外光进行照 射，照射过的光刻胶发生光化学反应，性质发生了变化，显影时就会和显影液发生化 学反应并去除；而被光刻版挡住的部分，未发生任何变化，显影时不和显影液发生反 应被保留在圆片上,这样光刻版的图形就转移到圆片表面，通过刻蚀工序就能将图形留 在圆片上。
圆片低速渐静止或静止
喷显影液
圆片轻转（依靠圆片表面张力显影液在圆片表面停留一段时间）
较高速旋转（甩去圆片表面的显影液）
喷水旋转
加速旋转（甩干）
停止旋转并取片
显影后烘（坚膜）
圆片送回片架显影工艺完成
18
显影方式
显影方式 静态浸渍显影 圆片静止显影液喷在圆片表面，依靠圆片表面张
力使显影液停留在圆片上，圆片轻轻的转动，让显影液在圆片表 面充分浸润，一段时间后，高速旋转将显影液甩掉。如：SVG、 DNS、TEL设备。 旋转喷雾显影 圆片旋转由高压氮气将流经喷嘴的显影液打成微小 的液珠喷射在圆片表面，数秒钟显影液就能均匀地覆盖在整个圆 片表面。如：以前5寸SVG设备。 影响显影质量因素 显影时间 影响条宽控制精度 显影液的温度 影响显影的速率
方式： 烘箱对流加热 红外线辐射加热 热板传导加热
12
影响胶膜因素：
一 涂胶腔排风量的大小直接影响着胶膜的均匀性； 二 硅片吸盘的水平度、同心度以及真空度都会影响胶
膜的均匀性； 三 胶盘的形状应能有效的防止光刻胶在高速旋转时出
现的“回溅”； 四 涂胶的工作环境，如湿度、温度、洁净度等均会影
响胶膜的质量。
曝光光源： 光刻胶主要对紫外光光源感光，常用的紫外光光源是高压汞灯。其中对 光刻胶感光起主要作用是波长为435.8nm（g线）、 365nm（i线）、 248nm（DUV远紫外线）等光谱线。我们所用的NIKON光刻机分为G 线和I线，就是由此而来，它们都是一种波长的单色光；高精度光刻图 形与曝光光源有着直接的关系。
光刻工艺步骤介绍
1
综述
一光刻工艺流程介绍
1 涂胶工艺介绍 2 曝光工艺介绍 3 显影工艺介绍 4 显检图形介绍 5 条宽&套刻测量
二在线流片相关知识介绍
2
光刻工艺流程
涂胶 显检
曝光
显影
条宽测量
套刻测量 送刻蚀
送注入
3
光刻工艺步骤实例-N-WELL层次涂胶
•N-Well PR Coating
PR Si3N4
17
显影工艺介绍
基本原理： 显影就是用显影液去除已曝光部分的光刻胶，在 硅片上形成所需图形的过程。曝光部分的光刻胶与显影液作 用并溶解于水，未曝光部分不与显影液作用并保持原状。显 影液为碱性溶液，与光刻胶是一一对应的。
显影工艺过程
圆片从片架中取出（机械手臂）
PEB（曝光后烘）
圆片在显影腔放稳后
旋转（低速）
去 边 （ EBR ） 喷管
圆片
吸盘
A 图 正面去边，胶的边缘比较规则。
胶层
胶层 圆片
吸盘 B图背面去边，胶的边缘呈锯齿状。 去边（EBR）喷
管
加速旋转
圆片 吸盘
胶 层 圆 片 吸盘
11
涂胶后烘
目的： 提高光刻胶与衬底（圆片）的粘附力及胶膜的抗机 械磨擦能力。
作用： 充分的前烘可以改善胶膜的粘附性与抗刻刻工艺步骤实例-N-WELL层曝光
•N-Well Exposure
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
5
光刻工艺步骤实例-N-WELL层次显影
•N-Well Developing
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
6
光刻工艺步骤实例-N-WELL的形成
2.目的： 由于圆片表面是亲水的，而光刻胶具有疏水性如果
不进行增粘处理直接涂胶并后烘，就会有水存在于 圆片和胶分界处，导致光刻胶在圆片表面的粘附性 变差。增粘处理可以增加圆片表面对光刻胶的粘附 性，对保持光刻图形完整性，稳定性以及光刻胶对 刻蚀和注入工艺的屏蔽都有很重要的作用。 3.过程 高温气化后的HMDS与圆片同处一腔经过一段时间作 用完成。
曝光量 曝光的目的是用尽可能短的时间使光刻胶充分感光，并在显影后获得尽 可能高的留膜率、近似于垂直的光刻胶侧壁和可控的条宽。曝光量是指 使光刻胶充分感光的能量，通常用E来表示。实际中，显影后是无法获 得完全垂直的光刻胶侧壁的 。一般来说，侧壁形状呈一个梯形。
16
预对位&对位：
预对位
待曝光的圆片均匀旋转时，首先通过NIKON机传感器找平边，其次使圆片在光刻机 有固定且唯一的位置，便于对位曝光。
9
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。
10
涂胶
涂胶前旋转
圆 片
旋转涂胶
吸 盘
滴胶
圆 片
加速旋转匀胶
吸盘
旋转去边 胶层
光刻版
圆片
14
曝光工艺介绍
曝光工艺流程
圆片从片架中取出
预对位（找平边）
圆片由机械手臂传输到载 片台（Stage）上
自动对位
圆片曝光
机械手臂传输到片架中曝光工艺完成
15
曝光工艺介绍
曝光方式： 目前西岳光刻间光刻机只有一种曝光方式，步进重复式投影曝光光刻机， 即BLOCK通过快门的开关逐步进行曝光，显影后圆片图形是光刻版图 形的1/5。
对位
由于要进行多次光刻，对位就是下一次光刻时光刻版上的标记和上一次光刻图形中 标记进行套准对位，以达到每层光刻图形均与上层图形套准的目的。对位的好坏直 接影响着套准精度。 影响光刻套准精度因素：
1光刻机自身的定位精度包括光学、机械、电子等系统的设计精度和热效应； 2 硅片的加工精度和硅片在热加工氧化、扩散、注入、烘片等过程中的形变； 3 振动（设备和周围环境的振动）和波动（环境温度等）； 4 整套光刻版中版与版之间的套准精度。
•N-Well Etching
PR Si3N4
N-Si Si(P)
SiO2
7
涂胶工艺介绍
涂胶工艺流程
圆片从片架中取出（机械手臂）
涂胶后烘 Soft-bake
增粘处理（HMDS） 涂胶动作 圆片送回片架涂胶工艺完成
具体过程： 1）增粘处理 2）涂胶 3）涂胶后烘
8
增粘处理（化学气相涂布）
1 化学品： HMDS液（六甲基二硅亚胺）
13
曝光工艺介绍
基本原理：光刻工艺中最关键的工序它直接关系到光刻分辨率、留膜率、条宽控 制等。将涂好光刻胶的圆片通过光刻机的对位系统和光刻版套准后，用紫外光进行照 射，照射过的光刻胶发生光化学反应，性质发生了变化，显影时就会和显影液发生化 学反应并去除；而被光刻版挡住的部分，未发生任何变化，显影时不和显影液发生反 应被保留在圆片上,这样光刻版的图形就转移到圆片表面，通过刻蚀工序就能将图形留 在圆片上。
圆片低速渐静止或静止
喷显影液
圆片轻转（依靠圆片表面张力显影液在圆片表面停留一段时间）
较高速旋转（甩去圆片表面的显影液）
喷水旋转
加速旋转（甩干）
停止旋转并取片
显影后烘（坚膜）
圆片送回片架显影工艺完成
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显影方式
显影方式 静态浸渍显影 圆片静止显影液喷在圆片表面，依靠圆片表面张
力使显影液停留在圆片上，圆片轻轻的转动，让显影液在圆片表 面充分浸润，一段时间后，高速旋转将显影液甩掉。如：SVG、 DNS、TEL设备。 旋转喷雾显影 圆片旋转由高压氮气将流经喷嘴的显影液打成微小 的液珠喷射在圆片表面，数秒钟显影液就能均匀地覆盖在整个圆 片表面。如：以前5寸SVG设备。 影响显影质量因素 显影时间 影响条宽控制精度 显影液的温度 影响显影的速率
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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影响胶膜因素：
一 涂胶腔排风量的大小直接影响着胶膜的均匀性； 二 硅片吸盘的水平度、同心度以及真空度都会影响胶
膜的均匀性； 三 胶盘的形状应能有效的防止光刻胶在高速旋转时出
现的“回溅”； 四 涂胶的工作环境，如湿度、温度、洁净度等均会影
响胶膜的质量。
曝光光源： 光刻胶主要对紫外光光源感光，常用的紫外光光源是高压汞灯。其中对 光刻胶感光起主要作用是波长为435.8nm（g线）、 365nm（i线）、 248nm（DUV远紫外线）等光谱线。我们所用的NIKON光刻机分为G 线和I线，就是由此而来，它们都是一种波长的单色光；高精度光刻图 形与曝光光源有着直接的关系。
光刻工艺步骤介绍
1
综述
一光刻工艺流程介绍
1 涂胶工艺介绍 2 曝光工艺介绍 3 显影工艺介绍 4 显检图形介绍 5 条宽&套刻测量
二在线流片相关知识介绍
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光刻工艺流程
涂胶 显检
曝光
显影
条宽测量
套刻测量 送刻蚀
送注入
3
光刻工艺步骤实例-N-WELL层次涂胶
•N-Well PR Coating
PR Si3N4
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显影工艺介绍
基本原理： 显影就是用显影液去除已曝光部分的光刻胶，在 硅片上形成所需图形的过程。曝光部分的光刻胶与显影液作 用并溶解于水，未曝光部分不与显影液作用并保持原状。显 影液为碱性溶液，与光刻胶是一一对应的。
显影工艺过程
圆片从片架中取出（机械手臂）
PEB（曝光后烘）
圆片在显影腔放稳后
旋转（低速）
去 边 （ EBR ） 喷管
圆片
吸盘
A 图 正面去边，胶的边缘比较规则。
胶层
胶层 圆片
吸盘 B图背面去边，胶的边缘呈锯齿状。 去边（EBR）喷
管
加速旋转
圆片 吸盘
胶 层 圆 片 吸盘
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涂胶后烘
目的： 提高光刻胶与衬底（圆片）的粘附力及胶膜的抗机 械磨擦能力。
作用： 充分的前烘可以改善胶膜的粘附性与抗刻刻工艺步骤实例-N-WELL层曝光
•N-Well Exposure
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
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光刻工艺步骤实例-N-WELL层次显影
•N-Well Developing
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
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光刻工艺步骤实例-N-WELL的形成
2.目的： 由于圆片表面是亲水的，而光刻胶具有疏水性如果
不进行增粘处理直接涂胶并后烘，就会有水存在于 圆片和胶分界处，导致光刻胶在圆片表面的粘附性 变差。增粘处理可以增加圆片表面对光刻胶的粘附 性，对保持光刻图形完整性，稳定性以及光刻胶对 刻蚀和注入工艺的屏蔽都有很重要的作用。 3.过程 高温气化后的HMDS与圆片同处一腔经过一段时间作 用完成。
曝光量 曝光的目的是用尽可能短的时间使光刻胶充分感光，并在显影后获得尽 可能高的留膜率、近似于垂直的光刻胶侧壁和可控的条宽。曝光量是指 使光刻胶充分感光的能量，通常用E来表示。实际中，显影后是无法获 得完全垂直的光刻胶侧壁的 。一般来说，侧壁形状呈一个梯形。
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预对位&对位：
预对位
待曝光的圆片均匀旋转时，首先通过NIKON机传感器找平边，其次使圆片在光刻机 有固定且唯一的位置，便于对位曝光。
9
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 片
加速旋转匀胶
吸盘
旋转去边 胶层