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1、毕业设计（论文）报告题 目 光刻工艺的研究 系 别 尚德光伏学院 专 业 液晶显示技术与应用 班 级 0902 学生姓名 学 号 指导教师 2012年 3 月无锡科技职业学院毕业设计论文光刻工艺的研究光刻工艺的研究摘要：在平面晶体管和集成电路生产中，要进行多次的光刻，以实现选择性扩散和金属膜布线的目的。光刻工艺是利用光刻胶的感光性和耐蚀性，在SIO2或金属膜上复印并刻蚀出与掩模版完全对应的几何图形.由于光刻工艺是一种非常精细的表面加工技术,在平面器件和集成电路生产中得到广泛应用.如果把硅片的外延、氧化、扩散和淀积看成是器件结构的纵向控制的话,那么，器件的横向控制就几乎全部有光刻来实现.因此,光
2、刻的精度和质量将直接影响器件的性能指标,同时也是影响器件的成品率和可靠性的重要因素.目前生产上通常采用的紫外光接触暴光法光刻工艺的一般过程;列出几种常用的光刻腐蚀剂配方;最后对光刻工艺中较常见的质量问题进行分析和讨论.关键词：光刻、工艺、光刻胶、质量问题。Semiconductor lithography technologyAbstract：In the planar transistor and integrated circuit production, to be repeated lithography, in order to achieve selective prolifera
3、tion and metal film wiring purposes. Photoresist lithography process is the use of photosensitive and corrosion resistance, in the SIO2 or etching a metal film copies and corresponding exactly with the mask geometry. As lithography is a very fine surface processing technology, In the production of p
4、lanar devices and integrated circuits are widely used. If the silicon epitaxy, oxidation, diffusion and deposition as the vertical structure of the control device, then the lateral control device and almost all had a lithography to achieve. Therefore, the accuracy and quality of lithography will dir
5、ectly affect the device performance, but also affect device yield and reliability of the important factors. Commonly used on current production of UV exposure lithography exposure the general process of law; lists several common lithography corrosive formula; Finally, the lithography process in the
6、quality of the more common problems are analyzed and discussed.Key Word : Lithography、Technology、Photoresist、Quality problems。目录前言.1第1章 光刻工艺简介.2 1.1 光刻工艺的定义.2 1.2 光刻工艺剖析.2 1.2.1 表面准备.2 1.2.2 涂光刻胶.2 1.2.3 软烘培.2 1.2.4 对准和曝光.3第2章 光刻工艺流程.32.1 光刻工艺步骤.3 2.1.1 涂胶.32.1.2 前烘.32.1.3 曝光.42.1.4 显影.42.1.5 坚膜.42.
7、1.6 腐蚀.52.1.7 去胶.52.2 曝光时影像分辨率的因素.5 2.2.1 掩膜版与光刻胶膜的接触情况.5 2.2.2 曝光光线的平行度.5 2.2.3 光的衍射和反射.5 2.2.4 光刻胶膜的质量和厚度.5 2.2.5 曝光时间.6 2.2.6 掩膜版的分辨率和质量.6第3章 光刻胶的特性和配置.63.1 光刻胶的性质.63.2 光致抗蚀剂的种类.63.2.1 负性光致抗蚀剂.63.2.2 正性光致抗蚀剂.73.3 对光致抗蚀剂性能的要求.83.4 光刻胶的配置.93.4.1 KPR光刻胶.9 3.4.2 聚酯类光刻胶.10 第4章 光刻质量分析.104.1光刻过程中的一些缺陷.1
8、0 4.1.1 浮胶.10 4.1.2毛刺和钻蚀.11 4.1.3针孔.124.1.4小岛.12附录.14谢辞.15参考文献.16i前言在微电子机械系统（MEMS）和集成电路的生产中，光刻工艺都是重要的工艺步骤。光刻工艺是一种非常精细的表面加工技术, 随着ULSI时代的到来，芯片的面积不断增大，线宽不断缩小。 光刻的精度和质量将直接影响器件的性能指标,同时也是影响器件的成品率和可靠性的重要因素.所以光刻工艺无论是在现在还是在将来都将是一个永无止境的高技术的难题，也将面临着各种挑战。与此同时，不断缩小的器件结构，对硅片的内在性能的要求也更高、更苛刻。这些需求迫使光刻技术不断采用新工艺、新技术解决
9、实际问题，迎接高科技的挑战。第1章 光刻工艺简介1.1 光刻工艺的定义光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上所规定的特定区域的基本操作。（Photolithography、Photo masking、Masking、Oxide、l Removal-OR,MR、Microlithography）光刻工艺是是化合物半导体器件制作中最常用的工艺，也是最关键的工艺之一；它是将掩膜版上的图形转移到衬底表面的光刻胶图形上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。一般的光刻工艺流程包括前处理、匀胶、前烘、对准曝光、显影、后烘，可以根据实际情况调整流程中的操作。根据曝光方式可分为接触式、接近式和投影式，根据光刻
10、面数的不同有单面对准光刻和双面对准光刻，根据光刻胶类型不同，有薄胶光刻和厚胶光刻。光刻工艺的要求： 光刻工具具有高的分辨率； 光刻胶具有高的光学敏感性； 准确地对准；大尺寸硅片的制造；低的缺陷密度。1.2 光刻工艺剖析1.2.1 表面准备微粒清除：高压氮气吹除、化学湿法清洗、旋转刷刷洗、高压水流；脱水烘焙：低温烘焙（150200），憎水性-hydrophobic 亲水性-hydrophilic晶圆涂底胶：HMDS（六甲基乙硅烷）沉浸式涂底胶、旋转式涂底胶、蒸气式涂底胶 1.2.2 涂光刻胶普通的光刻胶涂胶方法有三种：刷法、滚转方法和浸泡法；IC封装用光刻胶的涂布方法如下：静态涂胶工艺、动态喷洒
11、、移动手臂喷洒、手动旋转器、自动旋转器、背面涂胶 1.2.3 软烘焙热传递的三种方式：传导、对流和辐射；常用的软烘焙加热方式如下：对流烘箱、手工热板、内置式单片晶圆加热板、移动带式热板、 移动带式红外烘箱、微波烘焙、真空烘焙 1.2.4 对准和曝光（A&E） 对准系统的性能表现：对准系统包含两个主要子系统、一个是要把图形在晶圆表面上准备定位，另一个是曝光子系统，包括一个曝光光源和一个将辐射光线导向晶圆表面上的机械装置；对准与曝光系统：光学（接触式、接近式、投影式、步进式），非光学（X射线、电子束）曝光光源：高压汞灯、准分子激光器、X射线及电子束；对准法则：第一个掩膜版的对准是把掩膜版上的Y轴与晶圆上的平边成90放置，接下来的掩膜都用对准标记（又称靶）与上一层带有图形的掩膜对准。对准误差称为未对准（misalignment）第2章 光刻工艺流程在平面管和集成电路生产中，都要经过多次光刻。虽然各次光刻的目的要求和工艺条件有所差别，但其工艺过
