3.3 光刻原理與流程

13.1外延生長3.2掩膜制作3.3光刻原理與流程

3.4氧化3.5淀積與刻蝕3.6摻雜原理與工藝第3章集成電路基本工藝23.3光刻原理與流程在IC的制造過程中，光刻是多次應(yīng)用的重要工序。其作用是把掩模上的圖型轉(zhuǎn)換成晶圓上的器件結(jié)構(gòu)。33.3.1光刻步驟一、晶圓涂光刻膠：清洗晶圓，在200

C溫度下烘干1小時(shí)。目的是防止水汽引起光刻膠薄膜出現(xiàn)缺陷。待晶圓冷卻下來，立即涂光刻膠。光刻膠有兩種：正性(positive)與負(fù)性(negative)。正性膠顯影后去除的是經(jīng)曝光的區(qū)域的光刻膠，負(fù)性膠顯影后去除的是未經(jīng)曝光的區(qū)域的光刻膠。正性膠適合作窗口結(jié)構(gòu),如接觸孔,焊盤等，而負(fù)性膠適用于做長條形狀如多晶硅和金屬布線等。光刻膠對大部分可見光靈敏，對黃光不靈敏，可在黃光下操作。晶圓再烘，將溶劑蒸發(fā)掉，準(zhǔn)備曝光4涂光刻膠的方法光刻膠通過過濾器滴入晶圓中央，被真空吸盤吸牢的晶圓以2000

8000轉(zhuǎn)/分鐘的高速旋轉(zhuǎn)，從而使光刻膠均勻地涂在晶圓表面。圖3.65二、曝光:光源可以是可見光,紫外線,X射線和電子束。光量,時(shí)間取決于光刻膠的型號(hào)，厚度和成像深度。三、顯影:晶圓用真空吸盤吸牢，高速旋轉(zhuǎn)，將顯影液噴射到晶圓上。顯影后，用清潔液噴洗。四、烘干:將顯影液和清潔液全部蒸發(fā)掉。光刻步驟63.3.2曝光方式1.接觸式曝光方式中，把掩模以0.05

0.3ATM的壓力壓在涂光刻膠的晶圓上，曝光光源的波長在0.4

m左右。圖3.77曝光系統(tǒng)(下圖):點(diǎn)光源產(chǎn)生的光經(jīng)凹面鏡反射得到發(fā)散光束，再經(jīng)透鏡變成平行光束，經(jīng)45

折射后投射到工作臺(tái)上。圖3.88接觸式曝光方式的圖象偏差問題原因:光束不平行、接觸不密有間隙舉例:

，y+2d=10

m,則有(y+2d)tg

=0.5

m圖3.99掩模和晶圓之間實(shí)現(xiàn)

理想接觸的制約因素掩模本身不平坦晶圓表面有輕微凸凹掩模和晶圓之間有灰塵102.非接觸式曝光（1）接近式：接近式光刻系統(tǒng)中，掩模和晶圓之間有20

50

m的間隙。這樣，磨損問題可以解決。但分辨率下降，當(dāng)

時(shí)，無法工作。這是因?yàn)椋鶕?jù)惠更斯原理，如圖所示，小孔成像，出現(xiàn)繞射，圖形發(fā)生畸變。圖3.1011非接觸式曝光－縮小投影曝光系統(tǒng)（2）投影式：水銀燈光源通過聚光鏡投射在掩模上。掩模比晶圓小，但比芯片大得多。在這個(gè)掩模中，含有一個(gè)芯片或幾個(gè)芯片的圖案，稱之為母版，即reticle。光束通過掩模