電子科大《集成電路工藝》第十三章

1、1第十三章 光刻光刻- -氣相成底膜到軟烘氣相成底膜到軟烘微固學(xué)院微固學(xué)院 張金平張金平213.1 引引 言言本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：p光刻工藝的制造流程光刻工藝的制造流程p光刻膠的性質(zhì)及分類光刻膠的性質(zhì)及分類p軟烘步驟軟烘步驟本章知識要點(diǎn)：本章知識要點(diǎn)：l掌握光刻的基本概念；l掌握光刻膠的特性；l掌握光刻工藝的基本流程；l了解軟烘工藝的意義。3亞微米亞微米CMOS IC 制造廠典型的硅片流程模型制造廠典型的硅片流程模型測試測試/ /揀選揀選t t注入注入擴(kuò)散擴(kuò)散刻蝕刻蝕拋光拋光光刻光刻完成的硅片完成的硅片無圖形的硅片無圖形的硅片硅片起始硅片起始薄膜薄膜硅片制造前端硅片制造前端13.1 引

2、引 言言413.1 引引 言言5SiO2淀積+光刻膠曝光顯影刻蝕去除光刻膠光刻簡單過程13.1 引引 言言6 光刻技術(shù)的特點(diǎn)光刻技術(shù)的特點(diǎn)1、光刻是將電路/器件圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體的表面形成光刻膠圖形；2、光刻是復(fù)印圖象和化學(xué)作用相結(jié)合的綜合性技術(shù)；3、器件的尺寸越小，集成電路的集成度越高，對光刻精度的要求就越高，難度就越大。4、光刻與芯片的價(jià)格和性能密切相關(guān)。光刻成本占芯片制造成本的近1/3。5 、光刻系統(tǒng)主要由對準(zhǔn)、曝光、光刻膠和光源組成。13.1 引引 言言7圖形工藝 掩膜版 投影掩膜版關(guān)鍵尺寸分辨率套準(zhǔn)精度 13.1.1 光刻的概念光刻的概念84:1 投影掩膜版1:1 掩膜版p 投影掩膜版

3、：圖形可能僅包含一個(gè)管芯，也可能是幾個(gè)。投影掩膜版：圖形可能僅包含一個(gè)管芯，也可能是幾個(gè)。p 掩膜版：包含了對于整個(gè)硅片來說確定一工藝層所需的完整管芯陣列。掩膜版：包含了對于整個(gè)硅片來說確定一工藝層所需的完整管芯陣列。13.1.1 光刻的概念光刻的概念9光刻膠的三維圖形線寬間距ThicknessSubstrate光刻膠13.1.1 光刻的概念光刻的概念對光刻的基本要求p 高分辨率：高靈敏度；低缺陷；精密的套刻對準(zhǔn)。高分辨率：高靈敏度；低缺陷；精密的套刻對準(zhǔn)。p 關(guān)鍵尺寸（關(guān)鍵尺寸（CD）：最小的特征尺寸。）：最小的特征尺寸。CD常用作描述工藝常用作描述工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)或稱某一代。技術(shù)節(jié)點(diǎn)或稱某一代

4、。10p 分辨率：區(qū)分分辨率：區(qū)分Si片上兩個(gè)鄰近圖形的能力。片上兩個(gè)鄰近圖形的能力。p 高的分辨率需要將曝光波長減小到與高的分辨率需要將曝光波長減小到與CD幾乎一樣大小。幾乎一樣大小。13.1.1 光刻的概念光刻的概念UV Wavelength (nm) Wavelength Name UV Emission Source 436 g-line 汞燈汞燈 405 h-line 汞燈汞燈 365 i-line 汞燈汞燈 248 Deep UV (DUV) 汞燈汞燈 (KrF)準(zhǔn)分子激光準(zhǔn)分子激光 193 Deep UV (DUV) (ArF) 準(zhǔn)分子激光準(zhǔn)分子激光 157 Vacuum UV

5、(VUV) 氟氟 (F2) 準(zhǔn)分子激光準(zhǔn)分子激光 11VisibleRadio wavesMicro-wavesInfraredGamma raysUVX-raysf (Hz)1010101010101010101046810121416221820 (m)420-2-4-6-8-14-10-1210101010101010101010365436405248193157ghiDUVDUVVUV (nm)Common UV wavelengths used in optical lithography.13.1.1 電磁光譜電磁光譜1213.1.1 特征尺寸的發(fā)展特征尺寸的發(fā)展13PMOSFE

6、TNMOSFETCross section of CMOS inverterTop view of CMOS inverter掩膜層決定接下來能進(jìn)掩膜層決定接下來能進(jìn)行的工藝精度；行的工藝精度；光刻膠掩蔽圖形為要刻光刻膠掩蔽圖形為要刻蝕或注入合適的位置、蝕或注入合適的位置、方向和結(jié)構(gòu)尺寸；方向和結(jié)構(gòu)尺寸；小尺寸和低容差沒有為小尺寸和低容差沒有為誤差通過很大的空間。誤差通過很大的空間。13.1.1 套準(zhǔn)精度套準(zhǔn)精度p 光刻要求硅片表面上存在的圖案與掩膜版上的圖形準(zhǔn)確對準(zhǔn)，這種特性指標(biāo)就是套準(zhǔn)精度。1413.2 光刻工藝光刻工藝1513.2 光刻工藝光刻工藝 負(fù)性光刻負(fù)膠負(fù)性光刻負(fù)膠晶片上圖形與掩

7、膜相反晶片上圖形與掩膜相反曝光部分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，不可溶解，變硬曝光部分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，不可溶解，變硬沒有曝光的部分去除沒有曝光的部分去除 正性光刻正膠正性光刻正膠晶片上圖形與掩膜相同晶片上圖形與掩膜相同曝光部分發(fā)生降解反應(yīng)，可溶解曝光部分發(fā)生降解反應(yīng)，可溶解曝光的部分去除曝光的部分去除16Ultraviolet light光刻膠的曝光區(qū)光刻膠上的陰影在玻璃掩膜版上的鉻島島被曝光的區(qū)域發(fā)生交聯(lián)并變成阻止顯影的化學(xué)物質(zhì)光刻膠顯影后的最終圖形窗口Silicon substratePhotoresistOxidePhotoresistOxideSilicon substrate13.2.1 負(fù)性光刻負(fù)性

8、光刻負(fù)性光刻: 曝光后的光刻膠因發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而硬化，留在硅片表面，未曝光的被顯影液溶解而去除，留下光刻膠的圖形與掩膜版圖形相反。17photoresistsilicon substrateoxideUltraviolet light光刻膠上的陰影光刻膠的曝光區(qū)在玻璃掩膜版上的鉻島Silicon substratePhotoresistOxide使光衰弱的被曝光區(qū)光刻膠顯影后的最終圖形窗口Silicon substrate島PhotoresistOxide正性光刻: 曝光后的光刻膠被顯影液溶解而去除，留下光刻膠的圖形與掩膜版圖形一致。13.2.2 正性光刻正性光刻18期望印在硅片上的光刻膠結(jié)構(gòu).

9、窗口Substrate光刻膠島石英鉻島當(dāng)使用負(fù)膠時(shí)，要求掩膜版上圖形與想要的結(jié)構(gòu)相反當(dāng)使用正膠時(shí)，要求掩膜版上圖形與想要的結(jié)構(gòu)相同13.2.3 掩膜版與光刻膠的關(guān)系掩膜版與光刻膠的關(guān)系1913.3 光刻工藝光刻工藝的步驟的步驟20快門版圖轉(zhuǎn)換到光刻膠上版圖轉(zhuǎn)換到光刻膠上光源光學(xué)系統(tǒng)掩膜板對準(zhǔn)系統(tǒng)涂好光刻膠的硅片14.1 引引 言言218)顯影后檢查5) 曝光后烘焙6)顯影7)堅(jiān)膜UV LightMask 4) 對準(zhǔn)和曝光Resist2) 涂膠3)軟烘1) 氣相成底膜HMDS13.3 光刻工藝的個(gè)步驟光刻工藝的個(gè)步驟2213.3 光刻工藝的個(gè)步驟光刻工藝的個(gè)步驟1 1、氣相成底膜處理氣相成底膜處

10、理：包括清潔、烘干、氣相成底膜：包括清潔、烘干、氣相成底膜( (采用六甲基二硅胺烷，采用六甲基二硅胺烷， HMDS) )。增強(qiáng)表面與光刻膠的粘附性；。增強(qiáng)表面與光刻膠的粘附性；2 2、涂膠涂膠：在待光刻的硅片表面均勻地涂上一層光刻膠。要求粘附良好，均：在待光刻的硅片表面均勻地涂上一層光刻膠。要求粘附良好，均勻；勻；3 3、軟烘軟烘(90-100)(90-100)：去除光刻膠中的溶劑，以增強(qiáng)膠膜與硅片表面的粘附：去除光刻膠中的溶劑，以增強(qiáng)膠膜與硅片表面的粘附性和膠膜的均勻性、耐磨性，更好的線條控制，并使曝光時(shí)能進(jìn)行充分的性和膠膜的均勻性、耐磨性，更好的線條控制，并使曝光時(shí)能進(jìn)行充分的光化學(xué)反應(yīng)；

11、光化學(xué)反應(yīng)；4 4、對準(zhǔn)和曝光對準(zhǔn)和曝光：使掩膜版和硅片對準(zhǔn)、聚焦，將掩膜版圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠。：使掩膜版和硅片對準(zhǔn)、聚焦，將掩膜版圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠。5 5、曝光后烘焙曝光后烘焙：進(jìn)一步去除光刻膠中的溶劑，減小曝光后的駐波效應(yīng)，引：進(jìn)一步去除光刻膠中的溶劑，減小曝光后的駐波效應(yīng)，引起酸催化的去保護(hù)反應(yīng)起酸催化的去保護(hù)反應(yīng)(CA)(CA)。6 6、顯影顯影：通過顯影劑溶解光刻膠中可溶部分。：通過顯影劑溶解光刻膠中可溶部分。7 7、堅(jiān)膜堅(jiān)膜(120-140)(120-140) ：使膠膜與硅片間緊密粘附，防止膠層脫落，并增強(qiáng)：使膠膜與硅片間緊密粘附，防止膠層脫落，并增強(qiáng)膠膜本身的抗蝕能力；膠膜本身的抗

12、蝕能力；8 8、顯影后檢查顯影后檢查：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤一定糾正。：發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤一定糾正。23光刻軌道系統(tǒng)13.3 光刻工藝的個(gè)步驟光刻工藝的個(gè)步驟24硅片傳送系統(tǒng)裝片臺傳送臺氣相成底膜涂膠顯影和清洗去邊軟烘冷板冷板堅(jiān)膜硅片步進(jìn)光刻機(jī) (對準(zhǔn)/曝光系統(tǒng))自動(dòng)硅片軌道系統(tǒng)13.3 光刻工藝的個(gè)步驟光刻工藝的個(gè)步驟2513.4 氣相成底膜氣相成底膜Vapor Prime26p 硅片清洗硅片清洗p 脫水烘焙脫水烘焙p 成底膜成底膜 成底膜技術(shù)成底膜技術(shù)浸潤液分滴和旋轉(zhuǎn)浸潤液分滴和旋轉(zhuǎn)噴霧分滴和旋轉(zhuǎn)噴霧分滴和旋轉(zhuǎn)氣相成底膜和脫水烘焙氣相成底膜和脫水烘焙(汽化蒸鍍）汽化蒸鍍） 13.4 氣相成底膜氣相成底膜The F

13、irst Step of Photolithography:目的：增強(qiáng)光刻膠與硅片的粘附性目的：增強(qiáng)光刻膠與硅片的粘附性使用材料：六甲基二硅胺烷，使用材料：六甲基二硅胺烷，HMDS作為硅片和光刻作為硅片和光刻膠的連接劑膠的連接劑27由于表面沾污引起粘附性差掉膠13.4.1 硅片清洗硅片清洗p 沾污會(huì)在顯影和刻蝕中引起光刻膠的漂移p 沾污會(huì)導(dǎo)致不平坦的光刻膠涂布或在光刻膠中產(chǎn)生針孔2813.4.2 脫水烘焙脫水烘焙p 硅片容易吸附潮氣到它的表面，親水性(也稱水合作用)；p 在成底膜和光刻膠旋轉(zhuǎn)涂膠前要進(jìn)行脫水烘焙，干燥硅片表面；p 烘焙是充滿惰性氣體(例如氮?dú)?的烘箱或真空烘箱中完成；p 脫水烘

14、焙過程被集成在硅片傳送系統(tǒng)中。29HMDS 的浸潤和旋轉(zhuǎn)滴浸潤形成旋轉(zhuǎn)硅片去除多余的液體13.4.3 硅片成底膜硅片成底膜p 脫水烘焙后，硅片馬上要用六甲基二硅胺烷(HMDS)成底膜，它起到提高粘附力的作用p HMDS可以用浸泡、噴霧、氣相方法來涂。30HMDS 的熱板脫水和氣相成底膜Wafer抽氣熱板腔蓋Process Summary:v 在帶有抽氣的密閉腔內(nèi)去濕烘焙v Hexamethyldisilazane (HMDS) v 清洗并干燥硅片表面 (hydrophobic)v 溫度 200 to 250v 時(shí)間 30 sec. 13.4.3 硅片成底膜硅片成底膜HMDS313213.5 旋

15、轉(zhuǎn)涂膠旋轉(zhuǎn)涂膠33光刻膠的作用光刻膠的作用 將掩膜上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠；將掩膜上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠； 在后續(xù)工藝中，保護(hù)下面的材料（如刻蝕和離子注入）。在后續(xù)工藝中，保護(hù)下面的材料（如刻蝕和離子注入）。13.5.1 旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠旋轉(zhuǎn)涂膠光刻膠光刻膠的類型及感光機(jī)理光刻膠的類型及感光機(jī)理v 光刻膠由樹脂、感光劑和溶劑組成；感光劑經(jīng)過光照會(huì)光刻膠由樹脂、感光劑和溶劑組成；感光劑經(jīng)過光照會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。按光化學(xué)反應(yīng)的不同，可分為兩類：發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。按光化學(xué)反應(yīng)的不同，可分為兩類：正性光刻膠正性光刻膠和和負(fù)性光刻膠負(fù)性光刻膠。34 負(fù)膠晶片上圖形與掩膜相反曝光部分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，不可溶解，變硬沒有

16、曝光的部分去除13.5.1 旋轉(zhuǎn)涂膠負(fù)膠與正膠旋轉(zhuǎn)涂膠負(fù)膠與正膠p 負(fù)性光刻膠負(fù)膠原始光刻膠膜可被某些溶劑溶解；適當(dāng)波長的光照射后發(fā)生聚合或交聯(lián)反應(yīng)，聚合為不可溶物質(zhì)；顯影過程不包括化學(xué)反應(yīng)，顯影后負(fù)相的掩膜圖形形成于光刻膠上。35 正膠晶片上圖形與掩膜相同曝光部分發(fā)生降解反應(yīng)，可溶解曝光的部分去除p 正性光刻膠正膠原始光刻膠膜不能被某些溶劑溶解；受適當(dāng)波長的光照射后，發(fā)生光分解反應(yīng)，分解為可溶性物質(zhì)；顯影后，正相的掩膜圖形形成于光刻膠上；顯影過程包括化學(xué)反應(yīng)，未經(jīng)感光的光刻膠仍然保持它在紫外光照射下發(fā)生光分解反應(yīng)的活性，因此此類光刻膠在光刻工藝中能夠多次曝光。13.5.1 旋轉(zhuǎn)涂膠負(fù)膠與正膠

17、旋轉(zhuǎn)涂膠負(fù)膠與正膠36Figure 2 Figure 2 負(fù)膠顯影后的圖形負(fù)膠顯影后的圖形負(fù)膠(顯影液滲透到光刻膠中引起膨脹)正膠13.5.1 旋轉(zhuǎn)涂膠負(fù)膠與正膠旋轉(zhuǎn)涂膠負(fù)膠與正膠37p 分辨率分辨率Resolutionp 對比度對比度Contrastp 敏感度敏感度Sensitivityp 粘滯性粘滯性Viscosityp 粘附性粘附性Adhesionp 抗蝕性抗蝕性Etch resistance 13.5.2 光刻膠的物理特性光刻膠的物理特性38p 分辨率是區(qū)分Si片表面上兩個(gè)或更多鄰近圖形的能力。p 分辨率是表征光刻精度的標(biāo)志之一，不僅與光刻膠本身有關(guān)，也與光刻工藝條件和操作技術(shù)有關(guān)。p

18、 分辨率通常以每毫米最多可容納的線條對數(shù)來表示（線寬+線條間距），若線寬和線條間距均為 L ，則分辨率 R 為：線條越細(xì)，分辨率 R 越高。衍射現(xiàn)象將限制分辨率 R 。11()2RmmL13.5.2 分辨率分辨率39差的光刻膠的對比度v Sloped walls（斜坡墻）v Swelling （膨脹）v Poor contrast（差的對比度）ResistFilm好的光刻膠的對比度v Sharp walls（陡直墻）v No swelling（無膨脹）v Good contrast（好的對比度）ResistFilm13.5.2 對比度對比度v 對比度指的是光刻膠上從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。

19、40靈敏度是表征光刻膠對光的敏感度的性能指標(biāo)，可用曝光時(shí)產(chǎn)生一個(gè)良好圖形使光刻膠發(fā)生充分光化學(xué)反應(yīng)所需的最小曝光量的倒數(shù)表示： 其中， I 為照射光的強(qiáng)度， t 為曝光時(shí)間 ，k 為比例常數(shù)。 對于不同波長的光，光刻膠的敏感程度不同，在某一波長下，其靈敏度最大；每種光刻膠都有一定的光譜吸收范圍。因此靈敏度與光刻膠的光譜響應(yīng)及所用光源的光譜成分密切相關(guān)。確定使用的光刻膠類型后，應(yīng)尋找合適的光源進(jìn)行曝光。 kSI t13.5.2 敏感度（靈敏度）敏感度（靈敏度）41p 影響靈敏度的因素 （a）光刻膠的成分 感光性官能團(tuán)種類與含量、增感劑濃度等。 （b）工藝條件 光刻膠干燥程度、光刻膠膜厚度等。13

20、.5.2 靈敏度靈敏度42粘滯性 對于液體光刻膠來說，描述其流動(dòng)特性的定量指標(biāo)。粘附性 光刻膠膜與襯底的粘附的牢固程度直接影響到光刻精度（如顯影時(shí)幾何尺寸是否發(fā)生變化、腐蝕時(shí)是否會(huì)發(fā)生浮膠和鉆蝕現(xiàn)象等）。光刻膠與襯底間粘附性與光刻膠本身的性質(zhì)、襯底的性質(zhì)和表面狀況等均有關(guān)。抗蝕性 指光刻膠耐酸堿化學(xué)腐蝕液及等離子腐蝕的能力。對于負(fù)性膠，橡膠系光刻膠性能較優(yōu)，而正性膠抗?jié)穹ǜg能力較差；干法等離子腐蝕中，正性膠的性能較優(yōu)，如AZ1350j 膠有較高的選擇比，而包括OMR-83膠等在內(nèi)的負(fù)膠性能不如前者。 13.5.2 其他特性其他特性43可見光無線電波微波紅外線Gamma raysUVX-ray

21、sf (Hz)1010101010101010101046810121416221820 (m)420-2-4-6-8-14-10-1210101010101010101010365436405248193157ghiDUVDUVVUV (nm)在光學(xué)光刻中常用的UV波長高的分辨率需要將曝光波長減小到與高的分辨率需要將曝光波長減小到與CD幾乎一樣大小幾乎一樣大小UV Wavelength (nm) Wavelength Name UV Emission Source 436 g-line 汞汞燈燈 405 h-line 汞汞燈燈 365 i-line 汞汞燈燈 248 Deep UV (DUV

22、) 汞汞燈燈 (KrF)準(zhǔn)準(zhǔn)分分子子激激光光 193 Deep UV (DUV) (ArF) 準(zhǔn)準(zhǔn)分分子子激激光光 157 Vacuum UV (VUV) 氟氟 (F2) 準(zhǔn)準(zhǔn)分分子子激激光光 13.5.3 傳統(tǒng)傳統(tǒng)I線光刻膠線光刻膠44p I線（波長356nm）光刻膠適用于0.35m及以上技術(shù)（ I線光刻膠的特性也代表了G線和H線所用光刻膠的特性）；p I線光刻膠對DUV光有過度吸收，光不能滲透光刻膠，因此曝光圖形差；I線光刻膠且對DUV光敏感性差，則曝光時(shí)間長，Si片處理能力下降。p 0.25m的關(guān)鍵尺寸需要用深紫外光（DUV，波長248nm）曝光。深紫外(DUV)光刻膠通過增加光刻膠的敏

23、感性進(jìn)行化學(xué)放大(CA)。13.5.3 傳統(tǒng)傳統(tǒng)I線光刻膠線光刻膠45p 電子束光刻膠 以波長更短、能量更高的電子束作光源。p 離子束光刻膠 以波長更短的離子束作光源。由于離子束是直線傳播，在抗蝕劑膜內(nèi)幾乎無擴(kuò)展現(xiàn)象，因而分辨率高，重現(xiàn)精度好。13.5.3 傳統(tǒng)傳統(tǒng)I線光刻膠線光刻膠4613.5.3 傳統(tǒng)傳統(tǒng)I線光刻膠線光刻膠添加劑: 控制光刻膠材料特殊方面的化學(xué)物質(zhì)溶劑: 使光刻膠具有流動(dòng)性感光劑: 光刻膠材料的光敏成分樹脂:作為粘合劑的聚合物的混臺物，給予光刻膠機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)光刻膠的成分I線紫外波長(365nm)的光刻膠G線436nm和H線(405nm)波長所用的光刻膠4713.5.3 負(fù)

24、負(fù)I-Line膠光刻膠交聯(lián)反應(yīng)膠光刻膠交聯(lián)反應(yīng)被曝光的區(qū)域發(fā)生交聯(lián)，并變成阻止顯影的化學(xué)物質(zhì)顯影后負(fù)性光刻膠Oxide未曝光的區(qū)城保留可溶于顯影液的化學(xué)物質(zhì)曝光前負(fù)性光刻膠PhotoresistSubstrate可溶曝光后負(fù)性光刻膠UV交聯(lián)未被曝光曝光48正正I-Line膠降解反應(yīng)用膠降解反應(yīng)用PAC溶劑溶劑未被曝光的光刻膠，包含PAC，保持交聯(lián)并不溶于顯影液曝光前正性光刻膠PhotoresistSubstratePAC被曝光的光刻膠溶于顯影液顯影后正性光刻膠Oxide曝光后正性光刻膠UV可溶的光刻膠 曝光未被曝光49正 I-line膠好的對比度正性光刻膠v Sharp walls（陡直墻）v

25、 No swelling（無膨脹）v Good contrast（好的對比度）FilmResist13.5.3 正性光刻膠的對比度正性光刻膠的對比度5013.5.3 正負(fù)正負(fù)光刻光刻膠的對比膠的對比p 負(fù)性光刻膠的優(yōu)點(diǎn)：粘附性好，對刻蝕良好的阻擋作用。曝光速度快。p 負(fù)性光刻膠的缺點(diǎn)：顯影時(shí)吸收顯影液而膨脹變形，分辨率差（僅2m分辨率）。對于亮場版光刻膠中的圖形比相應(yīng)掩膜版的略小。p 正性光刻膠的優(yōu)點(diǎn)：光刻膠本身不溶解，曝光后溶解度提高100倍左右。顯影后，留下光刻膠不膨脹變形，分辨率高、對比度高。p 正性光刻膠的缺點(diǎn)：粘附性差，對于暗場版光刻膠中的圖形比相應(yīng)掩膜版的略大。51深紫外膠：0.2

26、5 m以下，DUV 發(fā)射光譜100806040200248 nmRelative Intensity (%)KrF 激光發(fā)射譜高強(qiáng)度汞燈發(fā)射譜120100806040200200300 400 500 600Wavelength (nm)Relative Intensity (%)g-line436 nmi-line365 nmh-line405 nmDUV*248 nm13.5.4 深紫外深紫外（DUV）膠膠52未被曝光的光刻膠保持交聯(lián)和PAG末激活 曝光前的正性CA光刻膠PhotoresistSubstratePAGPAGPAGPAGPAG13.5.4 化學(xué)放大化學(xué)放大 (CA) DUV

27、膠膠被曝光的光刻膠溶于顯影液 顯影后的正性CA光刻膠OxidePAGPAG 曝光后的正性CA光刻膠UV未改變 曝光未曝光酸催化反應(yīng)（在PEB）H+PAGPAGH+H+53增加膠的敏感性13.5.4 化學(xué)放大化學(xué)放大 (CA) DUV 膠膠54工藝的必要條件工藝的必要條件空氣的沾污，特別是胺空氣的沾污，特別是胺烘焙溫度烘焙溫度烘焙與曝光間隔的時(shí)間烘焙與曝光間隔的時(shí)間13.5.4 化學(xué)放大化學(xué)放大 (CA) DUV 膠膠55 Two Types of PhotoresistPositive Resist(正膠）正膠）Negative Resist（負(fù)膠）（負(fù)膠） 關(guān)鍵（特征）尺寸關(guān)鍵（特征）尺寸Conventional Resist（0.35m及以上）：傳統(tǒng)及以上）：傳統(tǒng) I-Line 光刻膠光刻膠Deep UV Resist （0.25m及以下）：化學(xué)放大光刻膠及以下）：化學(xué)放大光刻膠 工藝應(yīng)用工藝應(yīng)用Critical Layers (關(guān)鍵層關(guān)鍵層)Non-critical Layers(非關(guān)鍵層非關(guān)鍵層)光刻光刻膠的對比膠的對比56Process Summary: 硅片放在真空吸盤上 滴約 5ml 光刻膠 以