最新半导体制造工艺第7章-光--刻PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的

2、样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅半导体制造工艺第7

3、章-光--刻第7章　光　　刻第7章　光　　刻7.1　概述7.2　光刻工艺的基本步骤7.3　正性光刻和负性光刻7.4　光刻设备简介7.5　光刻质量控制7.1　概述3.套准精度4.工艺宽容度7.1.4　光刻的曝光光谱曝光光源的能量要能激活光刻胶，并将图形从掩膜版中转移到晶圆表面。由于光刻胶材料与紫外光所对应的特定波长的光发生反应，因此目前紫外光一直是形成光刻图形常用的能量源。表7-1　常用的曝光光源以及光源波长与特征尺寸的关系7.1　概述7.1.5　光刻的环境条件在晶圆的批量生产中，光刻机对环境的要求非常

4、苛刻，特别是现在的深亚微米尺寸的生产线。微小的环境变化就可能导致器件的各种缺陷。光刻设备有一个要求非常严格的密封室控制各种条件，例如温度、振动、颗粒沾污和大气压力等。1.温度2.振动3.颗粒沾污4.大气压力7.1　概述7.1.6　掩膜版掩膜版是晶圆生产过程中非常重要的一部分。比较常用的是掩膜版和投影掩膜版。掩膜版包含了整个晶圆的芯片阵列并且通过单一的曝光转印图形，一般用于较老的接近式光刻机或扫描对准投影机中。投影掩膜版是一种局部透明的平板，在它上面有将要转印到晶圆上的一部分图形（例如几个芯片的图形），

5、因此需要经过分步重复在整个晶圆表面形成覆盖，一般用于分步重复光刻机和步进扫描光刻机。1.投影掩膜版的材料2.投影掩膜版的缩影和尺寸3.投影掩膜版的制造7.2　光刻工艺的基本步骤1.气相成底膜图7-4　光刻的基本工艺步骤7.2　光刻工艺的基本步骤图7-5　气相成底膜示意图7.2　光刻工艺的基本步骤图7-6　旋转涂胶示意图2.旋转涂胶7.2　光刻工艺的基本步骤图7-7　软烘工艺的原理示意图3.软烘7.2　光刻工艺的基本步骤图7-8　曝光设备的结构示意图4.曝光5.烘焙7.2　光刻工艺的基本步骤6.显影图7

6、-9　显影示意图7.坚膜8.显影检查7.3　正性光刻和负性光刻7.3.1　正性光刻和负性光刻的概念光刻包括两种基本的工艺类型：正性光刻和负性光刻。正性光刻是把与掩膜版上相同的图形复制到晶圆上。负性光刻是把与掩膜版上图形相反的图形复制到晶圆表面。正性光刻与负性光刻的光刻效果如图7⁃10所示。图7-10　正性光刻与负性光刻的光刻效果7.3　正性光刻和负性光刻1.正性光刻2.负性光刻7.3.2　光刻胶光刻胶，亦称光致抗蚀剂，其质量的好坏对光刻有很大的影响，因此在集成电路的制造中必须要选择和配置合适的光刻胶。

7、1.光刻胶的组成及原理2.光刻胶的种类3.光刻胶的使用存储7.3.3　正性光刻和负性光刻的优缺点根据在光刻工艺中使用的光刻胶的不同，可以将光刻工艺分为正性光刻和负性光刻。7.4　光刻设备简介7.4.1　接触式光刻机接触式光刻机是从SSI（小规模集成电路）时代（20世纪70年代）的主要光刻手段。它被用于线宽尺寸约为5μm及以上的生产中。现在接触式光刻机已经基本不再被广泛使用。接触式光刻的示意图如图7⁃11所示。图7-11　接触式光刻示意图7.4　光刻设备简介7.4.2　接近式光刻机接近式光刻机是从接触式

8、光刻机发展过来的，并且在20世纪70年代的SSI时代和MSI（中规模集成电路）早期普遍使用。这种光刻机如今仍然在生产量小的老生产线中使用，一些实验室和生产分立器件的生产线中也有使用。接近式光刻的示意图如图7⁃12所示。图7-12　接近式光刻的示意图7.4　光刻设备简介7.4.3　扫描投影光刻机不管是接触式还是接近式光刻，都存在沾污、边缘衍射、分辨率限制并且依赖操作者等问题。20世纪70年代出现的扫描投影光刻机试图解决这些问题，直到20世纪80年代初扫描投