第八章基本光刻工艺流程 光刻的目的和意义第四章已做过简单的描 述,这一章主要介绍基本光刻工艺中的表面准 备至曝光的工艺步骤及光刻胶的特性。 8.1简介 圆 光刻工艺首先是 在晶园表面建立尽可 表面层 能接近设计规则中所 晶圆 要求尺寸的图形,其 次是在晶园表面正确 图形层 定位图形。 晶圆
第八章 基本光刻工艺流程 光刻的目的和意义第四章已做过简单的描 述，这一章主要介绍基本光刻工艺中的表面准 备至曝光的工艺步骤及光刻胶的特性。 8.1 简介 光刻工艺首先是 在晶园表面建立尽可 能接近设计规则中所 要求尺寸的图形，其 次是在晶园表面正确 定位图形。 晶圆 晶圆 晶圆 表面层 图形层
因为最终的图形是用多个掩膜版按照特定的 顺序在晶园表面一层一层叠加建立起来的。图 形定位的要求就好像是一幢建筑物每 层之间所要求的正确对准。如 #2 果每一次的定位不准,将会导栅掩膜 致整个电路失效。除了对特征 阱掩膜 图形尺寸和图形对准的控制, #3 接触 掩膜 在工艺过程中的缺陷水平的控 制也同样是非常重要的。光刻 #4 操作步骤的数目之多和光刻工 艺层的数量之大,所以光刻工 #5 艺是一个主要的缺陷来源 PAD 掩膜
因为最终的图形是用多个掩膜版按照特定的 顺序在晶园表面一层一层叠加建立起来的。图 形定位的要求就好像是一幢建筑物每一 层之间所要求的正确对准。如 果每一次的定位不准，将会导 致整个电路失效。除了对特征 图形尺寸和图形对准的控制， 在工艺过程中的缺陷水平的控 制也同样是非常重要的。光刻 操作步骤的数目之多和光刻工 艺层的数量之大，所以光刻工 艺是一个主要的缺陷来源。 # 2 栅掩膜 # 1 阱掩膜 # 3 接触 掩膜 # 4 金属 掩膜 # 5 PAD 掩膜
8.2光刻蚀工艺概况 光刻蚀是一种多步骤的图形转移过程,首 先是在掩膜版上形成所需要的图形,之后通过 光刻工艺把所需要的图形转移到晶园表面的每 层 图形转移通过两步完成。首先,图形被转 移到光刻胶层。光刻胶经过曝光后自身性质和 结构发生变化(由原来的可溶性物质变为非可 溶性物质,或者相反)。再通过化学溶剂(显 影剂)把可以溶解的部分去掉,在光刻层下就 会留下一个孔,而这个孔就是和掩膜版不透光 的部分相对应
8.2 光刻蚀工艺概况 光刻蚀是一种多步骤的图形转移过程，首 先是在掩膜版上形成所需要的图形，之后通过 光刻工艺把所需要的图形转移到晶园表面的每 一层。 图形转移通过两步完成。首先，图形被转 移到光刻胶层。光刻胶经过曝光后自身性质和 结构发生变化（由原来的可溶性物质变为非可 溶性物质，或者相反）。再通过化学溶剂（显 影剂）把可以溶解的部分去掉，在光刻层下就 会留下一个孔，而这个孔就是和掩膜版不透光 的部分相对应
工艺步骤目的 掩膜/图形 对准和曝光在掩膜版和图形在晶圆上 的精确对准和光刻胶的曝 影影光刻胶 晶圆 氧化层 光。负胶是聚合物 影 去除非聚合的光刻胶 光刻胶 lLllll 氧化层 晶圆
工艺步骤 目的 在掩膜版和图形在晶圆上 的精确对准和光刻胶的曝 光。负胶是聚合物 对准和曝光 显影 除非聚合的光刻胶 去 掩膜 图形 / 光刻胶 氧化层 晶圆 晶圆 光刻胶 氧化层
其次,把图形从光刻胶层转移到晶园上。 这一步是通过不同的刻蚀方法把晶园上没有被 光刻胶保护的部分的薄膜层去掉。这时图形转 移就彻底完成了。如图所示。 工艺步骤目的 刻蚀 将晶圆顶层通过光刻 光刻胶 胶的开口去除 1%么氧化层 晶圆 光刻胶去除从晶圆上去除光刻 级氧化层 胶层
其次，把图形从光刻胶层转移到晶园上。 这一步是通过不同的刻蚀方法把晶园上没有被 光刻胶保护的部分的薄膜层去掉。这时图形转 移就彻底完成了。如图所示。 艺步骤 工 目的 刻蚀 将晶圆顶层通过光刻 胶的开口去除 光刻胶去除 从晶圆上去除光刻 胶层 光刻胶 氧化层 氧化层 晶圆 晶圆