光刻工艺培训教程

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1、光刻工艺培训教程一.总纲1.什么是光刻？对光刻总的质量要求是什么？光刻就是将掩膜版上的几何图形转移到涂有一层光刻胶的硅片表面的工艺过程。对光刻总的质量要求为：①条宽符合指标要求②套刻精度符合指标要求③胶厚符合指标要求④无缺陷⑤胶图形具有较好的抗腐蚀能力2.在我们生产线的工艺中，一般有那些光刻工序层次？其中那些是关键层，为什么称之为关键层？对不同的工艺流程，光刻的层次可能会有所不同，一个典型的1.0微米单多晶双铝工艺一般需要有如下的光刻层次：阱，有源区，场注，多晶，N-LDD，N+S/D，P+S/D，接触孔，孔注，金属-1，通孔，金属-2，钝化孔。其

2、中，有源区，多晶，接触孔，金属-1，通孔，金属-2我们称之为关键层。之所以称之为关键层，是因为这些层次的光刻：①直接影响器件的电学性能或对最终成品率有重大影响②条宽要求最严格③套刻精度要求最严格3.典型的光刻流程。一个典型的光刻全过程为：硅片表面预处理→涂胶（去边）→前烘→（对位）曝光→PEB烘→显影→后烘→显检（测量）二.涂胶前处理1.涂胶前为什么要进行增粘处理？一般可利用亲水/疏水理论对其进行解释。由于衬底表面吸水存在氢氧基团，使疏水的光刻胶无法与亲水的硅片表面结合良好。通常的方法是使用hydroxygetter化学方法去除表面的OH基团，一般

3、采用alkylsilanecompounds,如HMDS.2.使用烘箱进行HMDS增粘处理要注意那些问题？使用烘箱进行HMDS增粘处理的注意事项：①预处理完的硅片应在一定的时间内尽快涂胶，以免表面吸附空气中的水分，降低增粘效果。但同时也要充分冷却，因硅片的温度对胶厚有很大的影响。②反复预处理反而会降低增粘效果。③HMDS的瓶盖打开后，其寿命有限，一定要尽快用完。三.涂胶1.对涂胶总的质量要求是什么？对涂胶总的质量要求为：①胶厚符合指标要求②均匀性符合指标要求③缺陷少④去边整齐⑤硅片背面沾污小2.涂胶的典型过程。涂胶的典型过程为：接片对中→稳定转速→

4、滴胶→慢速匀胶→快速匀胶→硅片底部清洗→硅片顶部去边→快速甩干3.影响胶厚的因素有那些？影响胶厚的因素有：①硅片的温度②胶的温度③环境温度和湿度④排风量⑤涂胶程序（预匀的转速和时间，快速匀胶的速度，加速度等）⑥胶本身的黏度⑦胶量前烘的温度时间及方式4.为什么要去边？去边分为两步，为底部去边和顶部去边。由于快速甩胶时，整个涂胶腔体内弥漫着溶剂和光刻胶的微粒，一部分光刻胶微粒会黏附在硅片的底部，在随后的工艺过程中会对其它设备造成沾污，所以利用位于硅片底部的一个喷嘴，对硅片底部进行清洗。在快速甩胶结束后，整个硅片上分布的是均匀厚度的光刻胶，但在硅片表面的

5、最外缘一圈，由于气流的影响，胶层特别厚，因在随后的工艺（如腐蚀或注入等）处理中，为了传输或固定，一些设备中的某些机构会接触到硅片表面的边缘，摩擦会使边缘的胶脱落，对设备造成颗粒沾污。5.前烘的作用是什么？前烘是在涂胶结束后进行,它的作用有以下几个方面:①驱赶胶中的溶剂②提高胶对衬底的黏附性③提高胶的抗腐蚀能力④优化胶的光学吸收特性⑤提高涂胶的均匀性⑥提高条宽控制能力四.对位曝光1.曝光的典型过程。曝光的典型过程为：装片→预对位（找平边）→装片上工作台→硅片整体找平→整体对位→精确对位→单场聚焦→曝光→重复步进聚焦和曝光→卸片2.GCA光刻机SETU

6、P的作用是什么？GCA光刻机一般每个班次运行一次SETUP，SETUP是设备的一个自动校正程序，用来对光刻机的以下参数进行调整：①对投影镜头的焦距进行测量并记录，供曝光时补偿使用。②对投影镜头的场内特性（如倍率，版旋转和梯形形变等）进行测量并校正对位传感器与投影镜头之间的基线长度进行测量记录，供曝光时补偿使用。3.一般光刻机的系统组成。对现代的步进投影光刻机来说，一般由以下部分组成：1缩小投影光学系统2照明光学系统3自动版遮光系统4版对位系统5自动装版系统6硅片对位系统7自动聚焦系统8自动找平系统9高精度的硅片工作台10自动装片系统11环境控制系统

7、12计算机控制处理系统对一个光刻机来说，最重要的参数为：曝光波长，数值孔径，套刻精度4.光刻机工作文件起的是什么作用？光刻机中的文件，主要是设定进行曝光所需的一些参数，主要有：1X和Y方向的步进距离2曝光的阵列3所需要的光刻版名，及遮光光阑的大小设定4对位的方式，及对位标记的坐标5曝光的时间6焦距设置7一些校正量的设置五.显影1.什么是PEB？它的作用是什么？PEB是postexposurebake的缩写，它是在曝光后和显影前对硅片进行的一次焙烘。它主要有如下作用：①消除曝光中驻波效应的影响，提高工艺容宽。②进一步去除胶中的残留溶剂，提高胶对衬底的

8、黏附性。2.显影的一般过程。不同的显影方式有不同的显影过程，以SVG显影程序为例，它的显影过程为：显影液喷洒，使显影液覆盖