微纳集成电路制造工艺教学课件第10章刻蚀工艺.pptxVIP

微纳集成电路制造工艺Micro-nanoscaleIntegratedCircuitFabricationProcess西安电子科技大学集成电路学部微电子学院戴显英“集”“微”成著·用“芯”圆梦

上节重要知识点回顾第九章光刻工艺Photolithography光刻工艺流程及其原理：熟悉掌握10个步骤（熟悉）：4个热处理的目的与作用：熟悉掌握光刻分辨率：重点掌握分辨率表达式：提高分辨率的途径与方法：减小系统系数k1、减小波长λ、增大数值孔径NA减小k1：PSM、OPC、OAI、DPT/TPT减小λ：UV→DUV-K→EUV，，增大NA：增大透镜直径提高分辨率的挑战：牵一发而动全身（光刻的复杂工程问题

集成电路制造技术第九章光刻工艺5、对光刻工艺表述正确的是（）。极紫外光源波长是13.5或14nm极紫外光源波长是157nm193nm光源是高压汞灯产生的光刻机决定了特征尺寸ABCD提交多选题1分

9.6掩模版（光刻版）Mask玻璃、石英。要求：透光度高，热膨胀系数与掩膜材料匹配。基版材料掩膜材料①金属版（Cr版）：Cr2O3抗反射层/金属Cr/Cr2O3基层特点：针孔少，强度高，分辨率高。②乳胶版－卤化银乳胶特点：分辨率低（2-3μm），易划伤。第九章光刻工艺Photolithography

光刻版结构示意图保护膜上的颗粒在光学焦距范围之外.抗反射涂层保护膜铬图形焦深掩膜版材料投影掩膜版保护膜框架铬图形9.6光刻版（掩模版）Mask光刻版类型①Mask：接触式、接近式和投影式曝光机，1：1②Reticle：Stepper，4：1、5：1、10：1第九章光刻工艺Photolithography

PSM：Phase-ShiftMask移相掩模（PSM）作用：通过光的干涉，消除图形边缘的衍射，从而提高分辨率。原理：在Mask的透明图形上增加一个透明的介质层-移相器，使光通过后产生1800的相位差。9.6掩模版（光刻版）Mask第九章光刻工艺Photolithography

光刻版教学视频第九章光刻工艺Photolithography

9.7光刻胶-Photoresist(PR)光敏性材料：光照时发生化学分解或聚合反应临时性地涂覆在硅片表面通过曝光转移设计图形到光刻胶上正性胶和负性胶NegativePhotoresist负性光刻胶－负胶PositivePhotoresist正性光刻胶－正胶曝光后不可溶解曝光后可溶解显影时未曝光的被溶解显影时曝光的被溶解便宜高分辨率第九章光刻工艺Photolithography

负胶Negativehotoresists：Comparisonof

Photoresists正胶PositivePhotoresists：聚合反应：显影时光照部分不溶解留下，未光照部分溶解；特点：分辨率低分解反应：显影时光照部分被溶解，未光照部分留下特点：分辨率高9.7光刻胶-Photoresist(PR)第九章光刻工艺Photolithography

1)聚合物（Resin）固体有机材料曝光时聚合物结构由可溶变成聚合的不可溶（或反之）作用：保证光刻胶薄膜的附着性和抗腐蚀性2)感光材料（PAC，photoactivecompound）未曝光：作为抑制剂，降低光刻胶在显影液中的溶解速度；曝光时：抑制剂变成感光剂正胶：发生分解反应，增加光刻胶的溶解性；负胶：发生聚合反应，降低光刻胶的溶解性。光刻胶基本组成9.7光刻胶-Photoresist(PR)第九章光刻工艺Photolithography

光刻胶基本组成使光刻胶在涂到硅片表面之前保持液态允许采用旋涂的方法获得薄层光刻胶薄膜3)溶剂（Solvent）不同的添加剂获得不同的工艺结果增感剂：增大曝光范围；染料：降低反射。4)添加剂（Additive）9.7光刻胶-Photoresist(PR)第九章光刻工艺Photolithography

DQN正胶组成：感光剂：重氮醌（DQ）未曝光时为抑制剂：以十倍或更大的倍数降低光刻胶在显影液中的溶解速度。基体：偏甲氧基酚醛树脂（N）溶剂：芳香烃化合物，如二甲苯和醋酸盐应用：g线（436nm）和i线（365nm）重氮醌（DQ）酚醛树脂（N）9.7光刻胶-Photoresist(PR)第九章光刻工艺Photolithography

光照：感光剂重氮醌（DQ）吸收光能量，发生化学反应，分解为小分子乙烯酮水解：生成可显影的羧酸碱性溶液显影：可溶于水的羧酸盐9.7光刻胶-Photoresist(PR)DNQ正胶（重氮萘醌）的光分解机理第九章光刻工艺Photolithography

描述光刻胶的曝光性能D0：开始光化学反应的曝光能量D100：所有光刻胶完全