光刻加工与光刻技术

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1、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Themostrecentscannersarestepandscansystems.CanonFPA-6000AS4:ArF(193nm)Scannerwith0.85NA.Overlayprecisionis≤15nm.FromCanonwebsite,http://www.usa.canon.com光刻机：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

2、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）集成电路光刻加工过程：PhotoSubstrate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）siliconsubstrateoxidephotoresistPositiveLithographyAreasexposedtolightbecomesolub

3、le.Resultingpatternaftertheresistisdeveloped.ShadowonphotoresistphotoresistsiliconsubstrateoxideUltravioletLightlTenBasicStepsofPhotolithographyHMDS1SurfacePreparation2PhotoresistApplication3SoftBake4Align&Expose5Develop6HardBake7DevelopInspectionplasmaCF48EtchplasmaO29ResistStrip10F

4、inalInspection光学光刻技术的发展极紫外（13－14nm）193nm248nm365nm436nmR=kλ/NA分辨率曝光光源波长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:重氮萘醌磺酸酯酯化反应：PS版分辨率：10～12µ（显净3段）Figure6:Patternmicrographwithlinewidthof0.5µmFigure7:Patternmicrographwithlinewidthof0.75µmi－线光刻图形：Figure1.SEMimageso

5、fpositive-tonepatternswith0.35µmlineandspaceobtainedfromtheresistformulationof1aand4-DNQ(3:1,w/w),(a)top-view,and(b)cross-section.