光刻工艺步骤介绍.ppt

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1、光刻工艺步骤介绍综述一光刻工艺流程介绍1涂胶工艺介绍2曝光工艺介绍3显影工艺介绍4显检图形介绍5条宽&套刻测量二在线流片相关知识介绍光刻工艺流程涂胶曝光显影套刻测量条宽测量送刻蚀送注入显检N-WellPRCoatingN-SiSi(P)Si3N4SiO2PR光刻工艺步骤实例-N-WELL层次涂胶N-WellExposureN-SiSi(P)Si3N4SiO2PR光刻工艺步骤实例-N-WELL层曝光N-WellDevelopingN-SiSi(P)Si3N4SiO2PR光刻工艺步骤实例-N-WELL层次显影N-WellEtchingN-SiSi(P)Si3N4SiO2PR光刻工艺

2、步骤实例-N-WELL的形成涂胶工艺介绍具体过程：1）增粘处理2）涂胶3）涂胶后烘涂胶工艺流程圆片从片架中取出（机械手臂）增粘处理（HMDS）涂胶动作涂胶后烘Soft-bake圆片送回片架涂胶工艺完成增粘处理（化学气相涂布）1化学品：HMDS液（六甲基二硅亚胺）2.目的：由于圆片表面是亲水的，而光刻胶具有疏水性如果不进行增粘处理直接涂胶并后烘，就会有水存在于圆片和胶分界处，导致光刻胶在圆片表面的粘附性变差。增粘处理可以增加圆片表面对光刻胶的粘附性，对保持光刻图形完整性，稳定性以及光刻胶对刻蚀和注入工艺的屏蔽都有很重要的作用。3.过程高温气化后的HMDS与圆片同处一腔经过一段时间

3、作用完成。涂胶化学品光刻胶由具有感光性高分子聚合物、增粘剂、溶剂以及其它添加剂组成。稀释剂（EBR-10A）喷胶方式动态喷胶时圆片旋转，胶膜均匀性较好但粘附性稍差。静态喷胶时圆片静止，胶膜粘附性较好但均匀性稍差。涂胶前旋转圆片吸盘旋转涂胶圆片吸盘滴胶加速旋转匀胶圆片吸盘胶层旋转去边圆片吸盘胶层去边（EBR）喷管圆片吸盘胶层去边（EBR）喷管加速旋转圆片吸盘胶层A图正面去边，胶的边缘比较规则。B图背面去边，胶的边缘呈锯齿状。涂胶涂胶后烘目的：提高光刻胶与衬底（圆片）的粘附力及胶膜的抗机械磨擦能力。作用：充分的前烘可以改善胶膜的粘附性与抗刻蚀性。方式：烘箱对流加热红外线辐射加热热板

4、传导加热影响胶膜因素：一涂胶腔排风量的大小直接影响着胶膜的均匀性；二硅片吸盘的水平度、同心度以及真空度都会影响胶膜的均匀性；三胶盘的形状应能有效的防止光刻胶在高速旋转时出现的“回溅”；四涂胶的工作环境，如湿度、温度、洁净度等均会影响胶膜的质量。曝光工艺介绍光源（平行入射）光刻版圆片基本原理：光刻工艺中最关键的工序它直接关系到光刻分辨率、留膜率、条宽控制等。将涂好光刻胶的圆片通过光刻机的对位系统和光刻版套准后，用紫外光进行照射，照射过的光刻胶发生光化学反应，性质发生了变化，显影时就会和显影液发生化学反应并去除；而被光刻版挡住的部分，未发生任何变化，显影时不和显影液发生反应被保留在

5、圆片上,这样光刻版的图形就转移到圆片表面，通过刻蚀工序就能将图形留在圆片上。曝光工艺介绍圆片从片架中取出预对位（找平边）圆片由机械手臂传输到载片台（Stage）上自动对位圆片曝光机械手臂传输到片架中曝光工艺完成曝光工艺流程曝光方式：目前西岳光刻间光刻机只有一种曝光方式，步进重复式投影曝光光刻机，即BLOCK通过快门的开关逐步进行曝光，显影后圆片图形是光刻版图形的1/5。曝光光源：光刻胶主要对紫外光光源感光，常用的紫外光光源是高压汞灯。其中对光刻胶感光起主要作用是波长为435.8nm（g线）、365nm（i线）、248nm（DUV远紫外线）等光谱线。我们所用的NIKON光刻机分为

6、G线和I线，就是由此而来，它们都是一种波长的单色光；高精度光刻图形与曝光光源有着直接的关系。曝光量曝光的目的是用尽可能短的时间使光刻胶充分感光，并在显影后获得尽可能高的留膜率、近似于垂直的光刻胶侧壁和可控的条宽。曝光量是指使光刻胶充分感光的能量，通常用E来表示。实际中，显影后是无法获得完全垂直的光刻胶侧壁的。一般来说，侧壁形状呈一个梯形。曝光工艺介绍预对位&对位：预对位待曝光的圆片均匀旋转时，首先通过NIKON机传感器找平边，其次使圆片在光刻机有固定且唯一的位置，便于对位曝光。对位由于要进行多次光刻，对位就是下一次光刻时光刻版上的标记和上一次光刻图形中标记进行套准对位，以达到每

7、层光刻图形均与上层图形套准的目的。对位的好坏直接影响着套准精度。影响光刻套准精度因素：1光刻机自身的定位精度包括光学、机械、电子等系统的设计精度和热效应；2硅片的加工精度和硅片在热加工氧化、扩散、注入、烘片等过程中的形变；3振动（设备和周围环境的振动）和波动（环境温度等）；4整套光刻版中版与版之间的套准精度。显影工艺介绍圆片从片架中取出（机械手臂）PEB（曝光后烘）显影后烘（坚膜）圆片送回片架显影工艺完成停止旋转并取片圆片在显影腔放稳后旋转（低速）圆片低速渐静止或静止喷显影液圆片轻转（依靠圆