光刻工艺的研究

毕业设计（论文）报告题目光刻工艺的研究

系别尚德光伏学院

专业微电子技术（液晶显示技术与应用）

班级0902

学生姓名赵俊

学号090425

指导教师丁兰

2012年4月

光刻工艺的研究

摘要：光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。最重要的光刻工艺是在晶圆便面建立图形复制到硅片上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。最后的步骤则是光刻胶的显影到最终检验。本文主要介绍了传统光刻技术和高级光刻工艺。开始介绍了光刻工艺的概述，以及光刻蚀工艺的概况。系统介绍了关于光刻蚀和光刻胶的内容，包括光刻胶的组成及正负胶的比较。然后以传统的十步法分类解析其内容，系统的介绍了这十步流程，然后介绍了光刻质量的分析方法。最后为了展望未来光刻工艺的前景，本文又介绍了高级光刻工艺技术，先是提出集成电路中存在的问题，然后介绍了两种新型的光刻工艺技术，进一步深化我们对于光刻工艺的新技术、新工艺的认识。

关键词：光刻胶、曝光、最终检验、前景

Semiconductor Lithography Technology Abstract：Lithography is one of the most important process in semiconductor manufacturing steps.Photolithography process is the most important established copy the graphic to the silicon wafer surface,ready for etching or ion implantation process to be done st step is photoresist developer to the ultimate test.This article primarily describes traditional lithography and advanced Photolithography process. Start the overview of lithography,etching and lithography profiles.Corrosion system introduced on the lithography and photoresists,including composition of the photoresist and positive and negative comparison of rubber.And then the traditional ten-step classification analysis of their content,describes the ten steps of system processes and describes quality analysis method of lithography.Finally in order to look to the future prospects of lithography,this article also describes advanced lithography technology,first raised problems in the integrated circuit,and then introduced the two new lithography technology,further deepening our awareness of new technology and new process of Photolithography process.

Key Words:Photoresist、Exposure、Final testing、Prospects

目录

前言 (1)

1.1光刻工艺的概述 (2)

1.2光刻蚀工艺概况 (2)

1.3光刻胶的组成材料及感光原理 (5)

1.3.1光刻胶的组成材料 (5)

1.3.3正胶和负胶的比较 (6)

第2章光刻工艺流程 (7)

2.1光刻工艺十步法 (7)

2.1.1表面准备 (7)

2.1.2涂光刻胶 (7)

2.1.3软烘焙 (7)

2.1.4对准和曝光 (8)

2.1.5显影 (8)

2.1.6坚膜 (8)

2.1.7显影检验 (9)

2.1.8刻蚀 (9)

2.1.9光刻胶去除 (10)

2.1.10最终目检 (10)

2.2光刻质量分析 (11)

2.2.1溶胶 (11)

2.2.2小岛 (11)

2.2.3针孔 (12)

第3章高级光刻工艺 (13)

3.1ULSI/VLSI集成电路图形处理过程中存在的问题 (13)

3.2晶圆表面问题 (14)

3.2.1光刻胶的光散现象 (14)

3.2.2光刻胶里的反射现象 (14)

3.3先进光刻胶工艺 (15)

3.3.1复层光刻胶/表面成像 (15)

3.3.2铜制造工艺 (16)

3.3.3化学机械研磨 (17)

附录 (19)

附录1ULSI/VLSI (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

前言

光刻工艺作为推动半导体工业的“领头羊”，在半个世纪的进化历程中为整个产业的发展提供了最为有利的技术支撑，历经50年，集成电路已经从上市价60年代的每个芯片上仅有几十个期间发展到现在的每个芯片上可包含约10亿个器件。在摩尔定律的指引下，半导体的集成度一直处于高发展的状态，所以其关键工艺一直以来备受业界的关注。

集成电路在制造过程中经历了材料制备、掩膜、光刻、清洗、刻蚀、化学机械抛光等多道程序，其中尤以光刻工艺最为关键，决定着制造工艺的先进程度。随着集成电路由微米级向纳米级发展，光刻采用的光波波长也从近紫外（NUV）区间的436nm、365nm波长进入到深紫外（DUV）区间的248nm、193nm波长。目前大多芯片制造工艺采用了248nm和193nm光刻技术。目前对于13.5nm波长的EUV极端院子外光刻技术研究也在提速前进。

光刻工艺世纪城电路关键技术之一,传统的工艺对于中等规模、大规模和某些ULSI集成电路，单层光刻胶成像的基本工艺完全使用。然而随着ULSI/VLSI 集成电路要求的特征图形尺寸越来越小，缺陷密度越来越低，这些基本工艺明显力不能及。

本文比较系统的介绍了传统光刻的制造工艺：从表面准备到曝光，从曝光到最终检验以及关于一些新工艺及传统工艺的改进等内容。