第八章 基本光刻工艺.ppt

文档介绍：第八章基本光刻工艺流程
光刻的目的和意义第四章已做过简单的描述,这一章主要介绍基本光刻工艺中的表面准备至曝光的工艺步骤及光刻胶的特性。
简介
光刻工艺首先是
在晶园表面建立尽可
能接近设计规则中所
要求尺寸的图形,其
次是在晶园表面正确
定位图形。
因为最终的图形是用多个掩膜版按照特定的顺序在晶园表面一层一层叠加建立起来的。图形定位的要求就好像是一幢建筑物每一
层之间所要求的正确对准。如
果每一次的定位不准,将会导
致整个电路失效。除了对特征
图形尺寸和图形对准的控制,
在工艺过程中的缺陷水平的控
制也同样是非常重要的。光刻
操作步骤的数目之多和光刻工
艺层的数量之大,所以光刻工
艺是一个主要的缺陷来源。
光刻蚀工艺概况
光刻蚀是一种多步骤的图形转移过程,首先是在掩膜版上形成所需要的图形,之后通过光刻工艺把所需要的图形转移到晶园表面的每一层。
图形转移通过两步完成。首先,图形被转移到光刻胶层。光刻胶经过曝光后自身性质和结构发生变化(由原来的可溶性物质变为非可溶性物质,或者相反)。再通过化学溶剂(显影剂)把可以溶解的部分去掉,在光刻层下就会留下一个孔,而这个孔就是和掩膜版不透光的部分相对应。
其次,把图形从光刻胶层转移到晶园上。这一步是通过不同的刻蚀方法把晶园上没有被光刻胶保护的部分的薄膜层去掉。这时图形转移就彻底完成了。如图所示。
如果掩膜版的图形是由不透光的区域决定的,称其为亮场掩膜版;而在一个暗场掩膜版中,掩膜版上的图形是用相反的方式编码的,如果按照同样的步骤,就会在晶园表面留下凸起的图形。
暗场掩膜版主要用来制作反刻金属互联线。
刚才介绍了对光有负效应的光刻胶,称为负性胶。同样还有对光有正效应的光刻胶,称为正胶。。
右图显示了用不同极
性的掩膜版和不同极
性的光刻胶相结合而
产生的结果。通常是
根据尺寸控制的要求
和缺陷保护的要求来
选择光刻胶和掩膜版
极性的。
光刻10步法
把图形从掩膜版上转移到晶园表面是由多个步骤完成的(),特征图形尺寸、对准精度、晶园表面情况和光刻层数都会影响到特定光刻工艺的难以程度。虽然许多光刻工艺都不尽相同,但大部分都是基于光刻10步法的变异或选项。所以了解和掌握基本的光刻10步法是非常必要的。
光刻胶
光刻胶是光刻工艺的核心,光刻过程中的所有操作都会根据特定的光刻胶性质和想达到的预期结果而进行微调。光刻胶的选择和光刻工艺的研发是一个非常漫长的过程。
光刻胶的组成
光刻胶由4种
成分组成:
聚合物
溶剂
感光剂
添加剂