光刻加工与光刻技术.pptVIP

集成电路加工－ 光刻技术与光刻胶 集成电路加工主要设备和材料： 光刻设备 半导体材料:单晶硅等 掩膜 化学品:光刻胶(光致抗蚀剂) 超高纯试剂 封装材料 光刻机： The most recent scanners are step and scan systems. Canon FPA-6000AS4 : ArF (193nm) Scanner with 0.85NA. Overlay precision is ≤ 15nm. 光致抗蚀剂概念： 在半导体器件和集成电路制造中，要在硅片等材料上获得一定几何图形的抗蚀保护层，是运用感光性树脂材料在控制光照（主要是UV光）下，短时间内发生化学反应，使得这类材料的溶解性、熔融性和附着力在曝光后发生明显的变化；再经各种不同的方法显影后获得的。这种方法称为“光刻法”。这种作为抗蚀涂层用的感光性树脂组成物称为“光致抗蚀剂”（又称光刻胶） Positive Lithography 光学光刻技术的发展 超大规模集成电路己光刻技术发展趋势 436nm(g线)、365nm(i线）抗蚀剂： 由重氮萘醌磺酸酯作为感光剂的传统光化学反应体系: PS版分辨率：10～12μ（显净3段） * * From Canon website, 集成电路光刻加工过程： Photo Substrate 光致抗蚀剂 感光性树脂 Substrate 溶解性、熔融性、附着力 这种作为抗蚀涂层用的感光性树脂组成物 ——光致抗蚀剂（又称光刻胶） silicon substrate oxide photoresist Areas exposed to light become soluble. Resulting pattern after the resist is developed. Shadow on photoresist photoresist silicon substrate oxide Ultraviolet Light l Ten Basic Steps of Photolithography HMDS 1 Surface Preparation 2 Photoresist Application 3 Soft Bake 4 Align Expose 5 Develop 6 Hard Bake 7 Develop Inspection plasma CF4 8 Etch plasma O2 9 Resist Strip 10 Final Inspection 极紫外 （13－14nm） 193nm 248nm 365nm 436nm R = kλ/ NA 分辨率 曝光光源波长 + 重氮萘醌磺酸酯酯化反应： Figure 6: Pattern micrograph with line width of 0.5μm Figure 7: Pattern micrograph with line width of 0.75μm i－线光刻图形： Figure 1. SEM images of positive-tone patterns with 0.35 μm line and space obtained from the resist formulation of 1a and 4-DNQ (3:1, w/w), (a) top-view, and (b) cross-section. * *