光刻的介绍PPT

光刻通信133班郑慧迪卢承慧程方圆张茜然光刻的定义通过光化合反应，将掩模板上的电路图图形暂时转移到覆盖在半导体晶片上的光刻胶，然后利用光刻胶的耐蚀性和感光性，将其作为掩模，对下方材料选择性加工（刻蚀或注入），从而在半导体晶片上获得相应的电路图形，以实现选择性惨杂和金属膜布线的目的。是一种非常精细的表面加工技术，是集成电路工艺中的关键技术，在器件生产过程中广泛应用。其加工精度直接影响分辨率及器件成品率和质量，同时也是影响制造成品率和可靠性的重要因素。光刻技术在半导体中的应用始于1958年，在1959年至今的近50年间，集成电路的图形尺寸缩小了四个数量级。目前已开始使用0.09-0.05μm加工技术，特征尺寸每三年缩小√2倍，集成电路的集成度每三年增长四倍，集成电路的集成度也提高了6个数量级以上。在芯片上集成千万数量级的器件，集成电路的性能也呈指数关系在增长，这主要归功于光刻技术的进步。光刻与集成电路视频学习光刻基本介绍*在硅片表面涂胶，然后将掩模板上的图形转移光刻胶上的过程，再通过后续加工将图形转移到硅片上＊将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程＊光刻在整个硅片加工成本中几乎占三分之一＊光刻占40%到50%的流片时间＊决定最小特征尺寸掩模版——光刻胶——硅圆片1.掩模板：主体为石英玻璃，透光性高，热膨胀系数小。2.光刻胶：又称光致抗蚀剂，采用适当的有选择性的光刻胶，是表面上得到所需要的图像。3.曝光机：用于曝光显影的一起，利用光源的波长对于光刻胶的感光度不同，对光刻的图形进行曝光。光刻三要素点击添加文本光刻的工艺要求点击添加文本添加文本高图形分辨率高灵敏度精密的套刻对准低缺陷高工艺宽容度分辨率是光刻精度和清晰度的标志之一，表示能够辨识硅片表面两相邻特征图形的最小尺寸。灵敏度又称感光度，只光刻胶感光的速度。大的套刻容差会降低电路密度，限制了器件的特征尺寸，从而降低IC的性能，一般设为特征尺寸的10%左右。尽可能避免缺陷的产生。在生产中，即使遭遇到所有的工艺发生变化，在规定的尺寸内也能达到关键尺寸的要求。1.5.4.2.3.光刻胶的作用：利用光敏特性，实现临时图形的转移，并在后续工艺中，保护其下方材料，具有抗蚀性。光刻胶的种类：正胶——曝光部分被溶解，非曝光部分保留负胶——非曝光部分被溶解，曝光部分保留光刻胶作用种类光刻胶的配置：良好的抗蚀力较高的分辨率两者要兼顾光刻胶的组成：聚合物感光剂溶剂增感剂配置组成光刻胶视频学习光刻的工艺流程点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本平面度：有平整的表面（硅上氧化层）●慢进慢出，严格控制光刻工艺中的环境温度清洁度：有清洁、干燥的硅片表面●刷片，化学清洗表面性质：提高表面与光刻胶的粘附性●高温烘焙，增粘处理点击添加文本表面处理光刻的工艺流程光刻的工艺流程滴涂法（旋转涂胶法）滴胶—低速旋转—高速甩匀—溶剂挥发喷涂法——硅片自动进入涂胶盘进行喷涂点击添加文本表面处理涂胶要在硅片表面获得一定厚度、均匀、无点缺陷、无杂质的光刻胶光刻的工艺流程点击添加文本表面处理涂胶要在硅片表面获得一定厚度、均匀、无点缺陷、无杂质的光刻胶膜厚是涂胶的一个重要参数：膜厚对分辨率的影响——胶层越厚，分辨率越低膜厚对针孔密度的影响——胶层越薄，针孔密度越大膜厚对光刻胶粘附性的影响光刻的工艺流程点击添加文本表面处理加热去除光刻胶中的溶剂，使其固化，提高光刻胶与衬底的粘附能力以及角膜的机械擦伤能力常用方法：烘箱法：生产效率高，成本低，烘箱内温度变化大且不均匀热板法：溶剂由内向外蒸发，残留少，传热快红外线加热：溶剂由内向外蒸发，残留少，时间短，温度均匀前烘光刻的工艺流程点击添加文本表面处理加热去除光刻胶中的溶剂，使其固化，提高光刻胶与衬底的粘附能力以及角膜的机械擦伤能力前烘基本参数：温度：温度越高，光刻模与片基粘贴越好时间：时间越长，光刻模与片基粘贴越好速度：对于较厚的胶膜，前烘的速度要慢光刻的工艺流程点击添加文本表面处理曝光曝光方式：1.接触式2.接近式3.投影式掩膜版距硅片表面2~20um，无直接接触，损伤小，沾污少，更长的掩膜寿命，但间隙的存在会使光穿越掩膜版图形后发生颜射，降低了分辨率。分辨率2~5um，主要应用：分立器件，SSI,MSI谢谢观赏聚合物聚合物：固有的机材（胶膜的主体），粘合光刻胶中的各种材料。曝光后发生光化学反应，溶解性质发生改变●正胶：从不可溶到可溶——聚异戊二烯●负胶：从可溶到不可溶——酚醛树脂感光剂感光剂：光敏物质，与紫外光可发生反应。控制和或改变光化学反应决定曝光时间和强●正胶：重氮萘醌磺酸脂●负胶：聚乙烯醇肉桂酸酯，聚烃类双叠氮系列溶剂溶剂：溶解聚合物用溶剂对感光剂等进行溶解，形成一定粘度的液态物质，经过旋转涂布可得到薄光刻胶膜。●正胶：乙二醇单乙醚或乙酸丁酯●负胶：环己酮增感剂增感剂：提高或改善光刻胶感光性能●正胶：苯骈三氮唑●负胶：5-硝基苊