0.18微米存储器光刻工艺参数的优化研究

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1、复旦大学硕士学位论文0.18微米存储器光刻工艺参数的优化研究姓名：程高龙申请学位级别：硕士专业：微电子指导教师：刘冉20070227摘要本文主要研究了一种典型的堆栈式存储器光刻工艺参数的优化问题，以期来阐明光刻深紫外时代工艺参数控制的重点，尤其对存储器类产品具有指导意义。本文主要针此产品光刻工艺中遇到的四个大问题进行了研究和优化，找到了解决方法并成功地实现了此产品的量产。具体内容如下：1．前段scanner机台和后段stepper机台对准的匹配问题该产品前段因为工艺要求高，需要在价格昂贵的scanner曝光机实施光刻，而后段工艺要求低，只需要在价格一般的st

2、epper曝光机上实施光刻。虽然这样最大程度地降低了生产成本，但是同时也产生了其他问题，其中一个需要重点考虑的就是两种机台对准的匹配问题。该问题会在本文中研究并找到解决方法。2．晶圆边缘电容图形由于偏焦导致的图形掀起问题该产品为了达到单个芯片更大的存储容量，制造电容图形工艺时，图形的深度与直径比很大，偏焦的图形在后续工艺中特别容易倾倒，尤其在后续酸槽工艺中更是容易掀起，倾洒到整个晶圆之上，从而严重影响了产品的良率。由于图形聚集不良特别容易在晶圆边缘表面不平的地方出现，本文会对晶圆边缘地带的曝光进行研究，找到防止晶圆边缘偏焦的方法。3．DUV光刻胶由于光酸横向

3、扩散速度过快导致的图形缺陷问题该产品在使用一光刻胶厂商的光刻胶时，发现图形缺陷问题，本文会对此现象进行研究，以找到控制光酸扩散过快的方法，从而解决光刻图形缺陷的问题。4．氨气污染导致的DUV光刻胶光刻图形缺陷问题的解决方法由于目前DUv光刻胶主要是利用光酸进行化学反应来复制光掩膜图形的，空气中的NH3与水会呈碱性，它会与光酸发生中和反应，从而破坏光刻胶的感光性，导致产生光刻图形缺陷。本文会对此现象进行研究，以找到氨气污染导致光刻图形缺陷的解决方法关键词：存储器光刻对准偏焦光酸氨气污染中图分类号：TN305．7AbstractTheimprovementand

4、optimizationofthephotolithographyprocessforatypicalstackDRAMproductwasdiscussed．ThiswillhelppointoutthekeystoneofprocesscontrolforDUVphotolithography,especiallyforDRAMproducLForthisproduct，fivemainproblemswereanalyzedindetailandgotthesolutionfmally．Thisproductalsohasbeenimplementma

5、ssproductionsuccessfully．Thefollowwilllistfourproblems．1．OverlaymatchingbetweenfrontendscannerandbackendstepperThisproductisO．18urnDRAMprocess．ItsfrontendlayersneedranatDUVscannermachineandbackendlayersORlyneedl-linesteppermachine．ThismixronningconfigurationCaBbenefittototalmanufac

6、turingcosLButtheoverlaymatchingproblemneedbetakenintoaccounLSolutionforthisissuewillbefoundout．2．ThecapacitorpatternpeelingatwafbredgeduetopatterndefocusThedefocuscapacitorpatternatwafhedgewillcollapseandspreadtowafercentereasilyafterwetbenchprocess．Thiswillgivebigimpacttoproductyi

7、eld．Asweknown．waferedgeareapatternhavehighdefocusratethanwaftrcenterduetowafbredgebadtopographyperformance．Evensopreventiveactionwillbedugouttofixthisproblem．3．DUVphotolayersufferpatternfa订duetoresistphotoacidhighlateraldiffusionspeedAtypeofresistforthisproducthavekillerdefectdueto

8、photoacidlateraldiffusion．