清华大学光刻教程

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1、半導製程原理與概論Lecture4黃光微影製程技術(Photolithography)饒達仁助理教授國立清華大學微機電系統工程研究所Outlines¢ConceptsofPhotolithographyProcess¢PhotolithographyProcessFlow¢OpticalLimitation¢Alignment¢OtherPhotolithographyTechniques國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授1ConceptsofPhotolithographyProcess國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授2NMOSTransist

2、orProcess國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授C-MOSProcess國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授3ProcessFlowOverviewSIN,POLY,ILD,METALTHINSINP-WELLFILMP-FIELDP-WELLPLDDPOLYN+PLDDP+N+POLYCONTCONTP+METALMETAL1MVIA1PHOTOMETAL2MVIA2METAL3P+,N+SIN,POLYPADP-WELLCONT,METALDIFFETCH國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授WaferFlowThinFilm-PHO

3、TO-ETCHPhysicallayerformationcycleThinFilmPHOTORawmaterialFilmPhotoResistMask&DUVStepperExposureDepositioCoatingnPHOTOETCHEtchingPhotoResistPhotoResistDevelopment(Wet/Dry)Stripping國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授4WaferFlow(cont’)Diffusion-PHOTO-DiffusionImplantlayercycleDiffusionPHOTORawmaterialFu

4、rnacefilmPhotoResistMask&DUVStepperExposuregrowthCoatingPHOTODiffusionPhotoResistDevelopmentIonImplantPhotoResistStripping國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授基本製程(process):微影(photolithography),蝕刻(etching)Photoresist(光阻)Thinfilm(薄膜)Substrate(基板)PositiveNegativeProcessProcessPhotosensitiveUVlightmask(紫外

5、光)(光罩)國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授5Photolithography¢Photo-litho-graphy:light-stone-writing¢Purpose:¢Transfersamecircuitpatternsontoalargenumberofwafers¢Approaches:¢Patternsarefirsttransferredtoaphotoresist(PR)layerafterexposure/developsteps¢Patternsarethen“print”onthesubstratebyetchingprocesse

6、susingPRasamasklayer¢RemovePR(stripping)國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授Why“YellowLight”?暗房紅光白光PHOTO黃光P.2光譜DUVI-lineVisible國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授6OpticalOutputofXe-HgLamp2.0Xe-HgLamp/nm21.5NearUV1.0MidUVWatts/cm-30.5DeepUVOutput100.0200300400500600Wavelength(nm)國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授EnergyofLigh

7、tSource國立清華大學微機電系統工程研究所饒達仁助理教授7PhotolithographyProcessFlowLithographyProcessFlowWaferExposuregggSSggCDSEMgSTEPPERTRACK:coaters,developers,hotplatesAfterDeveloperInspection(ADI)CriticalDimensionmeasurementOverlayToolAlignmentAccuracymeasurementDP005國立清華大學微機電系統工程研究所饒達