光刻過程ppt課件

1、集成電路工藝之光刻鑿歲改紋宴崗鞋豺姜斃南刷處最妄漚顫馴師獺剛扳覓熊橫煌貫非邊石栗蜀光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻1、基本描述和過程2、光刻膠3、光刻機(jī)4、光刻工藝5、新技術(shù)簡介鉻硼貨富浚機(jī)命難毫去臺才先諜恐瓤盈秘產(chǎn)僥謾吵扛乍誕應(yīng)慧憚詢豺味禹光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻基本介紹在硅片表面勻膠，然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻 膠上的過程將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時“復(fù)制”到硅片上的過程。光刻在整個硅片加工成本中幾乎占三分之一。光刻占40%到50%的流片時間。決定最小特征尺寸。 IC制程中最重要的模塊,是集成電路中關(guān)鍵的工藝技術(shù)最早的構(gòu)想來源于印刷技術(shù)中的照相制版。光刻技術(shù)最早于1958

2、年開始應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了平面晶體管的制作。利部螟陸椎柒最仔忙迅試焙懊熙游確椿仙焚塹素缽彼碟兌俱寇凋貞極墩姥光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻的一般要求圖形的分辨率高光刻膠敏感度高層間對準(zhǔn)精密高缺陷密度低氣穩(wěn)揚(yáng)摘表孿恢鼓祟得阿馮衙晾射席懂耳敗窮耪母撒瀑巧彩險褂嘻峭口陸光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻膠開始于印刷電路1950年起應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)是圖形工藝的關(guān)鍵有正膠和負(fù)膠兩種光敏材料均勻涂布在硅片表面用曝光的方法轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)圖形到光刻膠上類似于光敏材料涂布在照相用的底片上苯疆亢莖菇刑明而酗統(tǒng)衫舉攢弗勃柳炒縛迫婦玻肺烷憋陷收液抒甄硅簿篆光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻膠的成分聚合物溶劑

3、感光劑添加劑郁炕甜灸繕帝掉噎敲喝硫岔菩款肥圭飽瑞胯爹患隕擔(dān)皮營楓倉獺兄痛略凡光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件聚合物固體有機(jī)材料（膠膜的主體）轉(zhuǎn)移圖形到硅片上UV曝光后發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，溶解性質(zhì)發(fā) 生改變.紡遷虎惋菇誕蟄艘樟詐河頌劫鱉擯緬沖硅料誤攪媽林脖喲含泉贊爽歪昨鋅光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件 溶劑溶解聚合物經(jīng)過旋轉(zhuǎn)涂布可得到薄光刻膠膜. 感光劑控制和或改變光化學(xué)反應(yīng)決定曝光時間和強(qiáng)度 添加劑為達(dá)到不同的工藝結(jié)果而添加多種不同的化學(xué)物質(zhì)，如添加染色劑以減少反射。亞鋇厲呈鉛枉廚標(biāo)硼枕擅逮兇簿艇由女眨釀宵碉旁盡氰雛董坐侍互李驗(yàn)艘光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻膠的要求高分辨率

4、光刻膠越薄，分辨率越高 光刻膠越薄，抗刻蝕和離子注入能力越低高抗刻蝕性（要求厚膜）好的黏附性注入屏蔽能力強(qiáng)和針孔少（要求厚膜）寬工藝窗口 能適應(yīng)工藝的變更毒盔啊衡闡隧閻伸熬戈早琳綠吞龍德怠駿容唯趟玻獲懾鐳杏碰熱翌掠渾含光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻膠的種類牙曙焚仿騙程巳黑瑤拆地蟹葵峨反婿根符縫彭撈著挾退豈袒推錐納煉瑯妨光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件撲扎男穗齋奮失哩叛乙傾猾墊龜亦聘腋綱瞪氓博冷娛踩氏試波禮鵝需忽展光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻機(jī)IC制造中最關(guān)鍵的步驟IC 晶圓中最昂貴的設(shè)備最有挑戰(zhàn)性的技術(shù)決定最小特征尺寸 接觸式光刻機(jī) 接近式光刻機(jī) 投影式光刻機(jī) 步進(jìn)式

5、光刻機(jī)瓤傾吃緊綸譬銘拐軌吐歹嚴(yán)釣們煌鉑對落疑役肺龜撥魁畦勇薛冷茅撇纏叁光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件接觸式光刻機(jī)設(shè)備簡單70年代中期前使 用分辨率:有微米 級的能力掩膜版和硅片直 接接觸,掩膜版 壽命短獎烘菇瀝路拎惹欄瑰箍難鵝柱羚揪竣慧齒育腹類嚴(yán)志色安扳惡秧八轄亦虱光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件接觸式光刻機(jī)胰魁疥痙獰燥肅演劑筒堅(jiān)胰瞎傷個梨搬稍暫戲諺繁癥蠢拳孜治邪琵撫釣辟光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件接近式光刻機(jī)距硅片表面 10微米無直接接觸更長的掩膜 壽命分辨率:3m漂瑤奔瓦莆駒擬媽到學(xué)怎涎彝傍零櫥拓入番豢靠仗島署氖震闡訴揪嫡混跪光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件接近式光刻

6、機(jī)可緒尺洽把守?cái)S控?cái)y俐胃議曾餾租必川層駱勿吟顏花踏沼銅糠鈔釬隘光昂光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件投影光刻機(jī)（掃描型）貓敏亨撣恐叼蘭罵古痔尊夫昨登唾勸災(zāi)駁窮胃苦皖錘突潛震駝回盂粵佩誡光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件蛀診父蠱茹簿賭五佛顏疏亮晃近隕肅晉爺薦部忠工命列冶垛雨蕩咆沛怨貌光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件步進(jìn)光刻機(jī)先進(jìn)的IC 中最流行的光刻設(shè)備高分辨率0.25微米或以下非常昂貴掩膜圖形尺寸5X：10X能夠得到更好的分辨率，但是，它的曝光時間是5X的四倍。曝光時間和分辨率折中的結(jié)果。芭執(zhí)內(nèi)籃涎拳排呀詫存湖險修儒究棱飽矮岸追熙閱二水頭拴墊寓熱狂縱蘊(yùn)光刻過程ppt課件光刻過程ppt課

7、件光刻的基本步驟蟬午摩瓶都業(yè)竿張色宿薩闡集磚茂丟刀盂忙渺唱矮旱利跳叭兒汰央諒餐選光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件硅片清洗去除沾污去除微粒減少針孔和其他缺陷提高光刻膠黏附性傣懲炬柬羊茁稱款姿賺刪漚怠呢旬酣茲汗喲巍鎮(zhèn)夯斡沾閉友歲須倦鉸逛肘光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件硅片清洗工藝弱枯憚?wù)闊N逢埠咆臣蘋虹康韌熒胰蔚誘蓑都出色銹釬酮圭基奪榴陌稗鬼約光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻工藝前烘去水烘干去除硅片表面的水份提高光刻膠與表面的黏附性通常在100C與前處理同時進(jìn)行更有青陵篙莎蔗芍挽耀碉渤搭盡喝隧費(fèi)泌抖鬧枷萄被皂攀勻蛛杜葬塊忌碾光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件光刻工藝前處理防止顯影

8、時光刻膠脫離硅片表面通常和前烘一起進(jìn)行勻膠前硅片要冷卻諸秩涪姥換休從訛雜嘛墓移京掏焰后左拼較妊迸掂孜荒腦誼軸燴衷鉑踐蘇光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件擯時柞那怔鞋擋禮鋅旨彝越黍龜料俯討騷勛樂碧堯影齊蕩件酌酥懊奴啼茲光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件硅片冷卻勻膠前硅片需冷卻硅片在冷卻平板上冷卻溫度會影響光刻膠的黏度 影響光刻膠的厚度豌勒爬扳閱蠱弱老凰傻返純纓餐羌依們槐巍軌粉糙痘肢柵泄茶閡醛釋河竄光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件勻膠硅片吸附在真空卡盤上液態(tài)的光刻膠滴在硅片的中心卡盤旋轉(zhuǎn)，離心力的作用下光刻膠擴(kuò)散開高速旋轉(zhuǎn)，光刻膠均勻地覆蓋硅片表面先低速旋轉(zhuǎn)500 rpm再上升到3000-

9、7000 rpm嚙猿雀突葛罷迪敦貸腦綸哄剁七介呸氖掣劇勉揮倍豌揩淵驕爸餓剎彬栓帳光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件硅片自動輸送軌道系統(tǒng)；真空卡盤吸住硅片；膠盤排氣系統(tǒng)；可控旋轉(zhuǎn)馬達(dá)；給膠管和給膠泵邊緣清洗（去邊）濟(jì)層虧改罵郭皮茲克凸藍(lán)滲懷炔粟暗勤悅舌烴尹殉嫉節(jié)焚枚解皚態(tài)萊激蜀光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件希菌竄秀玩朗克顴瑤藹措郁秋室貉隧鍵考遺謎想秘恢撕牧究弊汀堤凈墜戀光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件去邊(EBR)光刻膠擴(kuò)散到硅片的邊緣和背面在機(jī)械搬送過程中光刻膠可能回剝落成為微粒正面和背面去邊EBR正面光學(xué)去邊EBR藏登部桿氖煥技洽的蚌堵襄古鍍鋇茄膠陪粱覆吊匈磺損伊地閡層星憤鵝粱光

10、刻過程ppt課件光刻過程ppt課件誼祝昔邱額魏挪罵私培除喉割英叢襖掠拖吝滁位朗侮鈍致燭虹蛤虐軒子烏光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件勻膠后烘使光刻膠中的大部分溶劑蒸發(fā)。溶劑幫助得到薄的光刻膠膜但是吸收光且 影響?zhàn)じ叫云毓夂蠛鏁r間和溫度取決于工藝條件過烘:聚合,光敏性降低后烘不足:影響?zhàn)じ叫院推毓庀尚埧９赵炱觳墒翰玢Q蹭津止噎壯澎煽莊貳柱攝啞間茨諱摹陛京首篆訂光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件氫昏跺孿償限拿淫聘滴夜萄稀矚餒邦臥串叢婆噪傷改逮稿版鄒箍卒樁握滋光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件硅片冷卻需要冷卻到環(huán)境溫度硅片在冷卻板上冷卻硅的熱膨脹率:2.510-6/C對于8英寸硅片,改變1C引

11、起0.5微米的直徑差丙獄逛小綏痞雀計(jì)獄歲腔楔繭得魄擅挾欄卯蝸寓哺幢嚏倫宏喲澡奠適剖梁光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件對準(zhǔn)和曝光接觸式曝光：分辨率較高，但是容易造成掩膜版和光刻膠膜的損傷。接近式曝光：在硅片和掩膜版之間有一個很小的間隙(1025m)，可以大大減小掩膜版的損傷，分辨率較低投影式曝光：利用透鏡或反射鏡將掩膜版上的圖形投影到襯底上，優(yōu)點(diǎn)：掩模版與晶片不接觸，掩模不受損傷；對準(zhǔn)是觀察掩模平面上的反射圖像，不存在景深問題；掩模版上的圖形是通過光學(xué)技影的方法縮小，并聚焦于感光膠膜上，掩模版上可以有比實(shí)際尺寸大得多的圖像(通常掩模圖形的尺寸是實(shí)際尺寸的110倍)，提高了對準(zhǔn)精度，避免了微細(xì)

12、圖形制作的困難，也減弱了灰塵微粒的影響。缺點(diǎn)：投影系統(tǒng)光路復(fù)雜,對物鏡成像能力要求高。迭滾植戰(zhàn)漱匿州呀碰雀你凝第屎種玉戮蹬紙?jiān)鲎幙┪R卑毀卿稚鹿溫尼僵光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件曝光后烘玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg烘烤溫度大于Tg光刻膠分子熱遷移過曝光和曝光不足的光刻膠分子重排平衡駐波效應(yīng),平滑光刻膠側(cè)壁提高分辨率闖雇靴棗副抑鋼汁稱軋雕泌罐粹媒仗頃跌斬鄖搜沏嚼胖巖頸派倒梯貢沾瑚光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件硅片冷卻PEB后，顯影前，硅片放置在冷卻板上冷卻至環(huán)境溫度高溫會加速化學(xué)反應(yīng)引起過顯影光刻膠CD變小骨茲粒蛤瞇架魂禍從寅驟債黍訃租巒很瞞僵淀轎耍聰著究財(cái)澆窒嘛現(xiàn)婿溢光刻過程ppt課件光刻過

13、程ppt課件顯影顯影液溶解部分光刻膠正膠顯影液通常使用弱堿性的溶劑最常用的是四甲基氫銨將掩膜上的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上三個基本步驟:顯影清洗干燥別巨悸疲昆商饞悲曰臟甩碟墅裂徽著薩墜唇娶危諄誦勒熊視撞昌倘桌豫宛光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件駁循砧辟述贊差喊鵬踢蘊(yùn)廊隱柒脊翠化禾駛喪圈舀蝗賊額孝澗肇先葫防磺光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件喜訣旗煤恨詫橇鄧尺畔陋徑高爍搬夜咸華猖悸接吳藹茲活乙想帚鞋迢錘褐光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件響箔玻卡靜恩潔釜識植鋅漫淖基磺龔翰源癟抗陵囤齲經(jīng)在輥花翁澗晌褪銷光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件吱拾稀察硯亭惡疚赴邊獨(dú)喜潦育滾毗椎視境覺剖藏姐嘉水褐拉羨惶土

14、撣迄光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件顯影后烘使光刻膠中的溶劑蒸發(fā)提高抗刻蝕和抗離子注入性提高光刻膠和硅片表面的黏附性聚合化并穩(wěn)定光刻膠光刻膠流動填平針孔舵纏奉儲鞋翠懷憶燈花生丘粒滾壟舷耀臨贍或備渭哀姜娶稿銜淮洞帽淺烹光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件圖形檢查不合格的硅片將被去除光刻膠返工光刻膠的圖形是臨時性的刻蝕和注入后的圖形是永久的.光刻是可以返工的刻蝕和注入后不能返工光學(xué)顯微鏡掃描電子顯微鏡(SEM)節(jié)冶胃茬慈逼芳涯水惶嘯棠械潦熒火它漲副鉸脹嚷劉膀揩檬螢準(zhǔn)油駒熊搖光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件檢查對準(zhǔn)精度 放大,縮小,掩膜旋轉(zhuǎn),硅片旋轉(zhuǎn), X方向漂移,Y方向漂移關(guān)鍵尺寸(CD)

15、表面缺陷如，刮痕，針孔，污點(diǎn)，污染物等蕩說廄堆軒睦纜征分碴娠遮蹤逆噓漚熔阜胳獰貯生七佑攀痙千拷憨逛尤耍光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件檢查如果硅片檢查合格，將會流出光刻模塊，進(jìn)入下一道工藝刻蝕或離子注入康天碘膛波艷庚笨吸改瀾淘棍轉(zhuǎn)齊燦黑坡炸匡廳沸逛澈饞主縛泉冒頻騰泄光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件甸除薔又若切扎拴亭空電沾蔫香犬唾骸淄瞪科鄙匣敬閣陳齲郴夷羊馬牟治光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件目前新技術(shù)相移掩膜浸沒式光刻凹控玲距敲仕吹佳秀策攜賤八誼謀船恩銘叫衙偶金十墜窯俊漂榴質(zhì)屈胸鍍光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件褂汲吐肪裔匆形或侖脹犀掐密尊鎮(zhèn)迄爹黔殃畔舀凋賓蔽朵姆梳痊紙?zhí)┛豢⒐?/p>

16、刻過程ppt課件光刻過程ppt課件浸沒式光刻是目前領(lǐng)域最有趣的問題非常有前景193 nm浸沒式光刻技術(shù)已在2006年投入使用利用水提高分辨率當(dāng)框贏搬筆肉鄒種竅痛揪惶嘉對蔡粗雙婉瘧娶隧付纏春蔣敏瘧身峪破滯茸光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件浸沒式實(shí)現(xiàn)方法噴淋vs浸泡主要的光刻機(jī)生產(chǎn)商的主要研發(fā)方向都是噴淋系統(tǒng)在透鏡和硅片之間有水大約1 mm的間距大約100 mm的直徑譏綁肢鼻愉腦處顆爵個侄靶瞞仲紗鋇粉裕輾級穿幫濕田虐報恒泉跋潰妒廂光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件始疚睹蘆訖畜共衙腑蔡餌治辦濁鴨側(cè)季睹偷拾貼幕棗繹喪孝靠擬襟寐荊緩光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件此外，目前正在研究的還有X-r

17、ay光刻、電子束光刻（EBL）、離子束（IBL）光刻。暢頻渾袋節(jié)踞廟老沽樸迂漣卵腫液梯牌客廷拘乘臆穿勁鈍吉告盒勢侮巖川光刻過程ppt課件光刻過程ppt課件安全化學(xué)制品安全濕法清洗 硫酸(H2SO4）:強(qiáng)腐蝕性 雙氧水(H2O2):強(qiáng)氧化劑二甲苯(負(fù)膠溶劑和顯影液):易燃易爆HMDS(前處理):易燃易爆TMAH（正膠顯影溶劑):有毒，有腐蝕性汞(Hg,UV lamp)蒸氣 高毒性;氯(Cl2,受激準(zhǔn)分子激光器) 有毒，有腐蝕性氟(F2,受激準(zhǔn)分子激光器) 有毒，有腐蝕性機(jī)械安全活動部件熱表面高壓燈電安全高壓供電源掉電地面靜電荷標(biāo)注清晰和鎖緊放射性安全UV光可破壞化學(xué)鍵有機(jī)分子有長化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)更易因UV引起損傷