s光刻与刻蚀工艺汇编学习教案

1、会计学1s光刻与刻蚀工艺光刻与刻蚀工艺(gngy)汇编汇编第一页，共80页。第1页/共79页第二页，共80页。光刻胶三维图案光刻胶三维图案(t n)线宽线宽间隙间隙厚度厚度衬底衬底光光刻胶刻胶第2页/共79页第三页，共80页。集成电路集成电路(jchng-dinl)芯片的显微照片芯片的显微照片第3页/共79页第四页，共80页。第4页/共79页第五页，共80页。第5页/共79页第六页，共80页。接触接触(jich)(jich)型光刻机型光刻机 第6页/共79页第七页，共80页。步进型光刻机步进型光刻机 第7页/共79页第八页，共80页。第8页/共79页第九页，共80页。第9页/共79页第十页，共

2、80页。第10页/共79页第十一页，共80页。第11页/共79页第十二页，共80页。第12页/共79页第十三页，共80页。第13页/共79页第十四页，共80页。n-SiSiO2光刻胶光刻胶光照光照掩膜版掩膜版负性光刻负性光刻第14页/共79页第十五页，共80页。n-SiSiO2光刻胶光刻胶掩膜版掩膜版光照光照不透光不透光第15页/共79页第十六页，共80页。n-SiSiO2SiO2腐蚀液腐蚀液光刻胶光刻胶第16页/共79页第十七页，共80页。n-Si光刻胶光刻胶第17页/共79页第十八页，共80页。n-Si第18页/共79页第十九页，共80页。 紫外光紫外光岛状岛状曝光区域变成交互链结，曝光区

3、域变成交互链结，可抗显影液之化学物质。可抗显影液之化学物质。光刻胶显影后的图案光刻胶显影后的图案窗口窗口光阻曝光阻曝光区域光区域光光刻胶刻胶上上的的影子影子玻璃掩膜版玻璃掩膜版上的铬图案上的铬图案硅基板硅基板光光刻胶刻胶氧化层氧化层光光刻胶刻胶氧化层氧化层硅基板硅基板负性光刻负性光刻第19页/共79页第二十页，共80页。n-SiSiO2光刻胶光刻胶光照光照掩膜版掩膜版正性光刻正性光刻第20页/共79页第二十一页，共80页。n-SiSiO2光刻胶光刻胶掩膜版掩膜版光照光照不透光不透光第21页/共79页第二十二页，共80页。n-SiSiO2SiO2腐蚀液腐蚀液光刻胶光刻胶第22页/共79页第二十三

4、页，共80页。n-Si光刻胶光刻胶第23页/共79页第二十四页，共80页。n-Si第24页/共79页第二十五页，共80页。正性光刻正性光刻photoresistsilicon substrateoxideoxidesilicon substratephotoresist 紫外光紫外光岛状岛状曝光的区域曝光的区域溶解去除溶解去除光刻显影后呈现的图案光刻显影后呈现的图案光光刻胶刻胶上阴影上阴影光光刻胶刻胶曝曝光区域光区域光刻掩膜光刻掩膜版之铬岛版之铬岛窗口窗口硅基板硅基板光光刻胶刻胶氧化物氧化物光阻光阻氧化物氧化物硅基板硅基板第25页/共79页第二十六页，共80页。印制在晶圆上所需求印制在晶圆上所

5、需求的光刻胶结构图案的光刻胶结构图案窗口窗口基板基板光光刻胶岛刻胶岛石英石英铬铬岛岛负光刻胶用所需的光刻图负光刻胶用所需的光刻图案案 (与所要的图案相反与所要的图案相反)正光刻胶用所需的光刻正光刻胶用所需的光刻图案图案 (与所要的图案相同与所要的图案相同)第26页/共79页第二十七页，共80页。PMOSFETNMOSFETCMOS反相器之横截面反相器之横截面CMOS反相器之上视图反相器之上视图光刻层决定后续制程的光刻层决定后续制程的精确性。精确性。光刻图案使各层有适当光刻图案使各层有适当的位置、方向及结构大的位置、方向及结构大小，以利于蚀刻及离子小，以利于蚀刻及离子植入。植入。第27页/共79

6、页第二十八页，共80页。HMDS热板脱水热板脱水(tu shu)烘焙和烘焙和气相成底膜气相成底膜第28页/共79页第二十九页，共80页。第29页/共79页第三十页，共80页。第30页/共79页第三十一页，共80页。第31页/共79页第三十二页，共80页。在真空在真空(zhnkng)热板上软烘热板上软烘第32页/共79页第三十三页，共80页。第33页/共79页第三十四页，共80页。第34页/共79页第三十五页，共80页。第35页/共79页第三十六页，共80页。第36页/共79页第三十七页，共80页。第37页/共79页第三十八页，共80页。第38页/共79页第三十九页，共80页。第39页/共79页

7、第四十页，共80页。第40页/共79页第四十一页，共80页。第41页/共79页第四十二页，共80页。phL2hpLR21max 第42页/共79页第四十三页，共80页。)(11maxmmR2L221mVE mVp mEh2mEh2mEhL22hpLR21max第43页/共79页第四十四页，共80页。第44页/共79页第四十五页，共80页。第45页/共79页第四十六页，共80页。聚乙烯醇聚乙烯醇(j y x chn)肉桂酸脂（肉桂酸脂（KPR）的光聚合反应）的光聚合反应第46页/共79页第四十七页，共80页。第47页/共79页第四十八页，共80页。第48页/共79页第四十九页，共80页。)/(l

8、og1)/(log1010010010DDDDCp)/(log1)/(log1010100010iggnDDDD第49页/共79页第五十页，共80页。第50页/共79页第五十一页，共80页。第51页/共79页第五十二页，共80页。第52页/共79页第五十三页，共80页。第53页/共79页第五十四页，共80页。第54页/共79页第五十五页，共80页。第55页/共79页第五十六页，共80页。UV 波长波长 (nm)波长名波长名UV 发射源发射源436G线线汞灯汞灯405H线线汞灯汞灯365I线线汞灯汞灯248深紫外深紫外 (DUV) 汞灯或氟化氪汞灯或氟化氪 (krF) 准分子激光准分子激光193

9、深紫外深紫外 (DUV)氟化氩氟化氩 (ArF) 准分子激光准分子激光157真空紫外真空紫外 (VUV)氟氟 (F2) 准分子激光准分子激光第56页/共79页第五十七页，共80页。 部分部分(b fen)电磁频谱电磁频谱可见光射频波微波红外光射线UVX射线f (Hz)1010101010101010101046810121416221820(m)420-2-4-6-8-14-10-1210101010101010101010365436405248193157ghiDUVDUVVUV (nm)在光学曝光中常用的UV波长第57页/共79页第五十八页，共80页。第58页/共79页第五十九页，共80

10、页。第59页/共79页第六十页，共80页。第60页/共79页第六十一页，共80页。第61页/共79页第六十二页，共80页。第62页/共79页第六十三页，共80页。第63页/共79页第六十四页，共80页。第64页/共79页第六十五页，共80页。第65页/共79页第六十六页，共80页。半影半影(bn yn)畸变畸变几何畸变几何畸变X射线曝光射线曝光第66页/共79页第六十七页，共80页。第67页/共79页第六十八页，共80页。hdmdfVVAV21110dmdfhdmdf20dmdf第68页/共79页第六十九页，共80页。衬底膜胶第69页/共79页第七十页，共80页。第70页/共79页第七十一页，共80页。ICP-98C型高密度等离子体型高密度等离子体(dnglzt)刻蚀机刻蚀机SLR 730 负荷锁定负荷锁定RIE反应离子刻蚀系统反应离子刻蚀系统第71页/共79页第七十二页，共80页。第72页/共79页第七十三页，共