集成電路制造工藝

--光刻工藝的基本流程單位：江蘇信息職業(yè)技術學院微電子教研室光刻膠第三章光刻工藝光刻的工藝流程本章要點先進光刻工藝介紹光刻工藝的基本原理光刻膠第三章光刻工藝光刻的工藝流程本章要點先進光刻工藝介紹光刻工藝的基本原理§3.3光刻的工藝流程后烘、刻蝕去膠對位曝光光源涂膠、前烘顯影負膠正膠整個圖形制備的工藝流程核心：涂膠前烘曝光顯影后烘一、光刻工藝流程1.涂膠前的預處理：檢查硅片表面的清潔度檢查硅片表面的性質----接觸角檢查硅片的平面度高溫烘焙增粘劑處理六甲基二硅胺烷（HMDS)增粘劑—蒸汽法涂布θ

鄰氨基酚（OAP）增粘劑-蒸汽法涂布二、涂膠2.涂膠的方法-----旋涂法片架到片架的涂膠法送片未涂膠片架傳感器感知有無硅片滴膠涂布前烘有無送片送片真空泵（1）將硅片上覆蓋的光刻膠溶劑去除（2）增強光刻膠的粘附性以便在顯影時光刻膠可以很好地粘附（3）緩和在旋轉過程中光刻膠膜內產生的應力三、前烘（軟烘）1.前烘的目的：2.前烘的方法烘箱：設備簡單，操作方便，但溶劑揮發(fā)不夠充分，且設備易對操作人員造成傷害紅外光：利用硅片對紅外光透明的原理，光線從底部照射，有利于溶劑的充分揮發(fā)熱板：從硅片底部開始加熱，有利于溶劑揮發(fā)，且設備簡單，是普遍采用的方法烘膠臺3.前烘的質量控制溶劑揮發(fā)不充分，影響光化學反應的發(fā)生前烘不足發(fā)生熱交聯(lián)、膠膜翹曲、膠膜碳化前烘過度前烘時關鍵控制好前烘的溫度和時間一般工藝條件：60-100°C,時間1-2min(1)對準是什么？1.對準：四、對準和曝光對準就是確定硅片上圖形的位置、方向和變形的過程，利用這些數(shù)據(jù)與掩膜圖形建立起正確的關系。為什么要對準？通過對準，把掩膜版的圖形準確地通過紫外光投影到硅片表面的光刻膠上，是集成電路具有相應功能的必要前提。（3）對準的指標：套準精度，測量對準系統(tǒng)把版圖套準到硅片上圖形的能力。具體是指要形成的圖形層與前層的最大相對位移。一般而言大約是關鍵尺寸的三分之一。套準容差+Y-Y+X-X+Y-Y+X-X完美的套準精度套準偏移-Y2.曝光光源：常規(guī)光學光刻所用的光源為紫外光，目前主要有汞燈和準分子激光來產生紫外光UV光波長(nm)描述符CD分辨率(μm)436g0.5405h0.4365i0.35248深紫外0.253.曝光方式：接觸式曝光光源掩膜版硅片光刻膠透鏡特點：由于掩膜版與光刻膠緊密接觸，無衍射效應，分辨率高，但有塵埃粒子會造成硅片與掩膜版的損傷光刻膠透鏡接近式曝光光源掩膜版硅片特點：由于掩膜版浮在圓片表面，不存在任何接觸，掩膜版壽命長，但由于有間隙，分辨率下降。既有接觸式光刻的分辨率，又不會產生缺陷。投影曝光：掃描投影曝光步進（step)投影曝光步進掃描投影曝光特點：4.曝光控制：曝光過程中要嚴格控制曝光量。分辨率能精確轉移到晶片表面抗蝕劑上圖案的最小尺寸套準精度后續(xù)掩膜版與先前掩膜版刻在硅片上的圖形互相對準的程度產率對一給定的掩膜，每小時能曝光完成的晶片的數(shù)量曝光后的光刻膠結構重新排列，使駐波的影響減輕。烘焙溫度：110℃到130℃烘焙時間：1到2分鐘五、曝光后的烘焙顯影液負膠：二甲苯溶劑正膠：四甲基氫氧化銨（TMAH)有機溶劑使有機的光刻膠易產生溶漲現(xiàn)象

水性顯影液不會使光刻膠產生溶漲現(xiàn)象，僅需去離子水沖洗顯影方式連續(xù)噴霧顯影旋覆浸沒式顯影六、顯影目的：利用化學顯影液把通過曝光后可溶性光刻膠溶解掉，從而把掩膜版的圖形準確復制到光刻膠中。顯影參數(shù)顯影溫度：15℃到25℃顯影時間：在線溶解率檢測（DRM)顯影液量：顯影不足或清洗不適當硅片

表面就會有光刻膠殘膜負膠的漂洗：在顯影時有溶脹現(xiàn)象,在漂洗時能夠使圖形收縮,有助于提高圖形質量。通常采用醋酸丁酯或專用漂洗液進行漂