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光微影術 (Optical Lithography). 1. 1. 晶片清洗 -17 2. 去水烘烤 -19 3. 塗底 -21 4. 上光阻 -23 5. 軟烤 -28 6. 對準及曝光 -30. 7. 顯影 -37 8. 硬烤 -40 9. 顯影檢查 -42 10. 蝕刻 -44 11. 去除光阻 -47 12. 最終檢查 -49. 光微影術之概念 微影製程步驟 一般光罩的製作 -51. 2. 光微影術之概念. 3. IC 製程圖 資料來源: 旺宏電子. 4. 微影製程的目的.
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1.晶片清洗-17 • 2.去水烘烤-19 • 3.塗底-21 • 4.上光阻-23 • 5.軟烤-28 • 6.對準及曝光-30 • 7.顯影-37 • 8. 硬烤-40 • 9.顯影檢查-42 • 10.蝕刻-44 • 11.去除光阻-47 • 12.最終檢查-49 光微影術之概念 微影製程步驟 一般光罩的製作-51 2
光微影術之概念 3
微影製程的目的 在將元件設計圖樣轉移至晶片上,其做法即應用光阻材料受光而改變鍵結狀況的特點,加上光罩的使用得以將光罩上的圖樣複製到已舖上光阻的晶片上,再經由顯影的程序將特定部分的光阻去除,即在晶片上呈現預定的元件設計圖樣。 5 • http://www.mse.nsysu.edu.tw/ictmc/new_page_7.htm
微影 微影,簡單來說,是將光源 透過有圖案的光罩,將光罩上的 圖案完整地傳送到晶片表面所塗 抹的感光材料(光阻)上,再進 行去除或保留光阻的步驟,以完 成圖案轉移。微影技術的解析度 限定了半導體元件的最小線寬, 而解析度主要由光阻性質與曝光 設備及方法來決定。 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
所謂的光微影術, 簡單的說就是希望將設計好的線路圖形,完整且精確地複製到晶圓上。 如圖一所示,半導體廠首先需將設計好的圖形製作成光罩(photo mask),應用光學成像的原理,將圖形投影至晶圓上。由光源發出的光,只有經過光罩透明區域的部分可以繼續通過透鏡,而呈像在晶圓表面。 7 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
圖一:為標準光微影製程,曝光源通過光罩、透鏡,最後將光罩圖形成像於晶圓上。(取自Ref. 1) 8 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
晶圓表面事先需經清潔處理,再塗抹上類似底片功能的感光化學物質,稱為光阻劑 (photo resist)。 通過光罩及透鏡的光線會與光 阻 劑 產生反應, 通常我們稱此步驟為曝光。 9 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
曝光後的晶圓需再經顯影 ( development ) 步驟,以化學方式處理晶圓上曝光與未曝光的光阻劑,即可將光罩上的圖形完整地轉移到晶片上,然後接續其他的製程。因此在光微影技術中,光罩、光阻劑、光阻塗佈顯影設備、對準曝光系統等,皆是在不同的製程中,可以視需要選擇使用不同的光阻劑,以移除或保留選定的圖形,類似雕刻中的陰刻或陽刻技巧。 10 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
如圖二所示,右邊使用的是正光阻,經光罩阻擋而未曝光的部份可以保護底下的晶圓,曝光的部份最後則經蝕刻移除;圖左使用的是負光阻,移除的是曝光的部份。如圖二所示,右邊使用的是正光阻,經光罩阻擋而未曝光的部份可以保護底下的晶圓,曝光的部份最後則經蝕刻移除;圖左使用的是負光阻,移除的是曝光的部份。 11 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
圖二:選擇使用不同的光阻劑的製程;右下圖使用的是正光阻,左下圖使用的是負光阻。 (取自Ref. 2) 12 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
一般來說, IC的密度越高,操作速度越快、平均成本也越低,因此半導體廠商無不絞盡腦汁要將半導體的線寬縮小,以便在晶圓上塞入更多電晶體。 然而,光微影術所能製作的最小線寬與光源的波長成正比 ,因此要得到更小的線寬,半導體製程不得不改採波長更短的光源。 13 • NCHC奈米科學研究小組 蘇俊鐘 2005/03/23 /http://nano.nchc.org.tw/dictionary/Optical_Lithography.html
微影製程步驟 14
微影製程步驟 1.晶片清洗: 2.去水烘烤: 3.塗底: 4.上光阻: 5.軟烤: 6.對準及曝光: 7.顯影: 8.硬烤: 9.顯影檢查: 10.蝕刻: 11.去除光阻: 12.最終檢查: 15
一般光罩的製作 16
一般光罩的製作 步驟一 步驟二 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
步驟三 步驟四 步驟四 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
步驟五 步驟六 步驟七 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
X光深蝕刻光罩的製作 步驟一 步驟二 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
步驟三 步驟四 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
步驟五 步驟六 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt
步驟七 :將光阻去除,留下金屬部分,完成光罩的製作 步驟八 • nano.me.hfu.edu.tw/report/photoelectronics/3.ppt