文档介绍：第七章光刻
Photolithography
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光刻是IC制造业中最为重要的一道工艺,%
通常可用光刻次数及所需掩模的个数来表示某生产工艺的难易程度。
一个典型的硅集成电路工艺包括15-20块掩膜版
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集成电路的特征尺寸是否能够进一步减小,也与光刻技术的进一步发展有密切的关系。
通常人们用特征尺寸来评价一个集成电路生产线的技术水平。
所谓特征尺寸(CD:characteristic dimension)是指设计的多晶硅栅长,它标志了器件工艺的总体水平,是设计规则的主要部分。
m,m工艺就是
指的光刻技术所能达到最小线条的工艺。
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光刻的定义 光刻是一种图形复印和化学腐蚀相结合的精密表面加工技术。用照相复印的方法将掩模版上的图案转移到硅片表面的光刻胶上,以实现后续的有选择刻蚀或注入掺杂
光刻的目的:光刻的目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面刻蚀出与掩膜版完全对应的几何图形,把掩模版上的图形转换成晶圆上的器件结构,从而实现选择性扩散和金属薄膜布线的目的。
。
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两次图形转移:
掩模板图形转移到光刻胶层(光刻)
光刻胶层到晶圆层(刻蚀)
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光刻的要求
对光刻的基本要求:
(1)高分辨率
(2)高灵敏度
(3)精密的套刻对准
(4)大尺寸硅片上的加工
(5)低缺陷
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1. 高分辨率
分辨率是将硅片上两个邻近的特征图形区分开来的能力,即对光刻工艺中可以达到的最小光刻图形尺寸的一种描述,是光刻精度和清晰度的标志之一。
随着集成电路的集成度提高,加工的线条越来越细,对分辨率的要求也越来越高。
通常以每毫米内能刻蚀出可分辨的最多线条数目来表示。
R= 1/2L(线宽和线与线间空白宽度均为L)
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灵敏度是指光刻胶感光的速度。为了提高产量,要求光刻周期越短越好,这就要求曝光时间越短越好,也就要求高灵敏度。
集成电路制作需要十多次甚至几十次光刻,每次光刻都要相互套准。
由于图形的特征尺寸在亚微米数量级上,因此,对套刻要求很高。要求套刻误差在特征尺寸的10%左右。
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提高了经济效益
但是要在大面积的晶圆上实现均匀的胶膜涂覆,均匀感光,均匀显影,比较困难
高温会引起晶圆的形变,需要对周围环境的温度控制要求十分严格,否则会影响光刻质量
缺陷会使电路失效,因此应该尽量减少缺陷
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正光刻胶(Positive optical resist)
负光刻胶(Negative optical resist)
Resists anic polymers that are spun onto wafers
and prebaked to produce a film » - 1 mm thick.
光刻胶又称光致抗蚀剂(Photo-Resist) ,根据光刻胶在曝光前后溶解特性的变化,有
关于光致抗蚀剂
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