集成中心光刻工艺技术

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1、集成中心光刻工艺技术中国科学院半导体所集成技术工程中心陈燕凌2008年12月Email：yanling@semi.ac.cn目录¢光刻工艺简介¢光刻设备简介¢不同种类光刻胶工艺结果¢光刻的基本过程¢光刻工艺的质量要求¢光刻中的常见问题光刻工艺的特点：内容繁琐，操作性强光刻工艺简介光刻工艺是指将掩膜图形转移到衬底表面光刻胶上的技术，是半导体工艺里用得最频繁，最关键的技术之一.根据曝光方式可分为接触式、接近式和投影式，根据光刻面数的不同有单面对准光刻和双面对准光刻，根据光刻胶类型不同，有薄胶光刻和厚胶光刻，等.目前提供单面接触式对准光刻、双面对准光刻服务。光刻设备简介¢匀胶机

2、spinner¢热板或烘箱HotPlateorOven¢光刻机Aligner¢去胶机PlasmaAsherandstripper做好光刻工艺的关键：耐心，细致，作好笔记，勤分析匀胶机Spinner和Hotplate•仪器名称：匀胶机匀胶机盖板控制面板•制造厂：德国KarlSuss型号规格：Delta80T2HP盖板主要技术指标：·Gyrset5”,max.4,000rpm·Gyrset3”,max.5,000rpm应用范围：·匀胶使用步骤：放片吸片N2吹净滴胶擦净片台取片旋转Aligner:KarlSussMA6/BA6德国KarlSuss公司MA6/BA6双面光刻机主要

3、技术指标：基片双面对准(包括键合预对准)；基片尺寸：10′10mm2~F100mm及非标准尺寸基片；光源波长：435nm和365nm；套刻精度：<1um；光源均匀性：<5%四种曝光方式(软接触、硬接触、低真空，真空)监视器显微镜目镜控制面板显微镜物镜对位左右调整承片台对位角度调整版架去胶机PlasmaAsherandStripper¢仪器名称：去胶机¢制造厂：PVATePlaAG型号规格：Model300PlasmaSystem主要技术指标：·2.45GHz·0-1000Watt·2-4separategaschannel·processpressure：0.2-2mba

4、r¢应用范围：·photoresiststripping·surfacecleaning目的：扫胶(asher);去胶(stripper);处理表面asher的目的：去光刻胶底膜，提高腐蚀工艺的均匀性,提高金属蒸发的粘附性扫胶条件：100W30sec左右无屏蔽光刻的基本过程（以AZ6130为例）前处理匀胶前烘预烘100C10min4000rps胶厚1.4um100C5min坚膜显影对准曝光100C10min浓度1:4时间40sec8sec胶厚大约2um，显影时间<1min视为较好的曝光显影时间的配合不同种类光刻胶工艺结果正性胶特点：分辨率高。本中心备有：AZ6130，S9

5、912。maskresistpositiveslope(a)exposure(b)development负性胶maskresistundercut(a)exposure(b)development不同种类光刻胶工艺反转胶集成中心备有AZ5200maskresistcross-linked(a)exposure(b)reversalbakeundercutundercut(c)flood-exposure(d)development比正胶稍繁琐，常用于高质量剥离，或者细小图形的光刻对版光刻机的四种压紧模式的比较softcontact胶厚>8um，图形最小尺寸>20um对版便

6、利，图形准确度要求不高hardcontactlow-vacuumcontact胶厚2-3um，图形最小尺寸--10um最常用的一种模式vacuumcontact胶厚<1.5umum，图形最小尺寸<5um微细光刻，图形准确，易碎片子光刻工艺的质量要求及常见问题·图形完整、尺寸准确、边缘整齐、陡直Vac的压紧模式显影30秒常见问题Vac的压紧模式1.过曝光（过显影）过显影到60秒光刻工艺中的常见问题softcontact的压紧模式Vac的压紧模式30秒显影显影30秒常见问题2.掩模版没压紧原因：晶片上有颗粒，晶片本身平整度差，压紧方式不对3.光刻胶厚度与版图尺寸不匹配（一般情

7、况，较厚不能大于最小线宽）Lift-off中的常见问题1.Lift-off掉金层原因：有底膜片子不清洁，显影液太浓处理液没冲干净；金属粘附性不好Lift-off中的常见问题2.剥不下来烘胶温度不合适倒台形状不理想其他：胶厚与金属厚度不成比例蒸发温度过高Lift-off中的常见问题3.图形带黑边倒台形状不理想Wet-etching中的常见问题1.腐蚀不动原因：有底膜/小图形的亲水问题解决方法：Asher其他：腐蚀液配比不对/腐蚀液过期等晶片腐蚀不均匀2.晶片腐蚀不均匀原因：表面亲水性不好解决方法：Asher3.速率越来越慢原因：