电子科大集成电路工艺第十五章.ppt
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1、电子科大集成子科大集成电路工路工艺第十五第十五章章15.1 引言引言本章主要内容:本章主要内容:p光刻胶显影技术光刻胶显影技术p先进的光刻技术先进的光刻技术本章知识要点:本章知识要点:l掌握光刻胶的显影方法;l掌握光刻胶曝光后烘焙意义;l了解先进的光刻技术。28)显影后检查5)曝光后烘焙6)显影7)坚膜UV LightMask4)对准和曝光Resist2)涂胶3)前烘1)气相成底膜HMDS光刻的八个步骤15.1 引引 言言315.2 曝光后烘焙曝光后烘焙415.2 曝光后烘焙曝光后烘焙 DUV曝光后烘焙曝光后烘焙 促进化学反应促进化学反应温度温度均匀性均匀性 典型的后烘温度在典型的后烘温度在9
2、0至至130之间,时间约为之间,时间约为1到到2分钟,通常比软供温度高分钟,通常比软供温度高10到到15。曝光后烘焙延迟(表层不溶的阻止层)曝光后烘焙延迟(表层不溶的阻止层)I-Line曝光后烘焙曝光后烘焙 提高光刻胶的粘附性并减少驻波提高光刻胶的粘附性并减少驻波5 PAGPAGPAGPAGPAGPAGPAGPAGH+H+H+H+H+H+H+H+H+H+未被曝光的光刻胶区中性化的光刻胶区被曝光的光刻胶的酸催化反应(PEB后)显影光刻胶的T型15.2.1 胺染污引起的胺染污引起的“T-top”T-top”6(d)PEB的结果PACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPAC
3、PACPACPACPACPAC(c)PEB 引起 PAC 扩散 PACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPAC未被曝光的光刻胶曝光的光刻胶(b)光刻胶中的条纹PACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPACPAC驻波(a)UV光曝光15.2.2 后烘引起驻波减少后烘引起驻波减少715.3 显影显影815.3 显显 影影显显影影是是将将未未感感光光的的负负胶胶或或已已经经感感光光的的正正胶胶溶溶解解的的工艺。显影速率受显影液温度和浓度的影响。工艺。显影速率受
4、显影液温度和浓度的影响。显显影影依依赖赖于于所所用用光光刻刻胶胶,亚亚微微米米光光刻刻常常用用正正胶胶,非非关关键键层层一一般般用用I线线胶胶,关关键键层层和和0.25m以以下下用用DUV光刻胶。光刻胶。负负胶胶显显影影时时不不与与显显影影液液反反应应,留留下下的的胶胶易易膨膨胀胀和和变形,分辨率低。变形,分辨率低。正正胶胶显显影影需需要要与与显显影影液液反反应应,留留下下的的胶胶未未曝曝光光,不膨胀和变形,分辨率高,所以用于亚微米光刻。不膨胀和变形,分辨率高,所以用于亚微米光刻。显显影影方方法法分分为为浸浸泡泡法法和和喷喷雾雾法法两两种种。喷喷雾雾法法的的分分辨率和重复性好,广泛采用。辨率和
5、重复性好,广泛采用。915.3 显影问题胶显影出现的各种现象显影不足XX不完全显影X过显影 正确显影光刻胶衬底显影不足:线条比正常线条要宽并且在侧面有斜坡;不完全显影:衬底上留下应该在显影过程中去掉的剩余光刻胶;过显影:除去了太多的光刻胶,引起图形变窄和拙劣的外形。1015.3 显显 影影l 负胶负胶l 正胶正胶l 显影方法显影方法l 胶显影参数胶显影参数1115.3.1 负胶交联UV交联未曝光的光刻胶曝光的光刻胶负胶显影时不发生化学反应,主要是未曝光的光刻胶的溶剂清洗。留下的胶易膨胀和变形,分辨率低。1215.3.2 正胶显影曝光的胶溶解在显影液中未曝光的正胶交联光刻胶正胶显影包含显影液和光
6、刻胶之间的化学反应;显影液和正胶的化学反应与溶解负胶的溶剂清洗有很大差别。正胶显影液是一种用水稀释的强碱溶液。1315.3.3 显影方法 连续喷雾显影连续喷雾显影 旋覆浸没显影旋覆浸没显影1415.3.3 连续喷雾光刻胶显影真空吸盘连接旋转电机的转杆至真空泵(a)硅片轨道系统(b)喷雾式显影硅片传送系统装片台传送台气相成底膜涂胶显影和清洗去边软烘冷板冷板坚膜1515.3.3 旋覆浸没光刻胶显影(d)甩干(c)DI H2O 清洗(b)甩掉多余的显影液(a)旋覆浸没式滴显影液浸没式1615.3.3 光刻胶显影参数p 显影温度显影温度1525p 显影时间显影时间p 显影液用量显影液用量p 当量浓度当
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