西电集成电路制造技术-光刻与刻蚀工艺
一、光刻技术概述
光刻技术是集成电路制造技术中非常重要的一步,在这个步骤中,我们将使用光化学反应将光刻版(mask)上的图形转移到光刻胶上。光刻技术的三个要素是:光刻机、光刻版(掩膜版)和光刻胶。
二、光刻胶的作用
光刻胶是一种特殊的材料,它可以感应光照并将图形转移到硅片上。光刻胶有多种类型,包括负性光刻胶和正性光刻胶。在光刻过程中,光刻胶将图形转移到硅片上,并且可以控制图形的尺寸和形状。
三、光刻机的类型
光刻机是光刻技术中非常重要的设备之一。常见的光刻机类型有:接触型光刻机和步进型光刻机。接触型光刻机可以将图形直接转移到硅片上,而步进型光刻机则可以将图形转移到一个中间层上,然后再转移到硅片上。
四、掩膜版的作用
掩膜版(photomask)是一个非常重要的组件,它包含了要在硅片上重复生成的图形。掩膜版可以是石英版,也可以是其他材料。掩膜版的质量对光刻工艺的结果有着非常大的影响。
五、掩膜版的质量要求
掩膜版的质量要求非常高,因为它直接影响了光刻工艺的结果。如果每块掩膜版上的图形形成品率=90%,那么6块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)6=53%;10块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)10=35%;15块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)15=21%。
六、特征尺寸(关键尺寸)
特征尺寸是描述器件工艺技术的节点或某一代。例如,0.25μm以下工艺技术的节点是0.18μm、0.15μm、0.1μm等。
七、套准精度
套准精度是光刻工艺中非常重要的一步。光刻要求硅片表面上存在的图案与掩膜版上的图形准确对准,一般而言,器件结构允许的套刻误差为器件特征尺寸的三分之一左右。
八、Clean Room 的洁净等级
Clean Room 是一个非常重要的环境,它对光刻工艺的结果有着非常大的影响。Clean Room 的洁净等级可以分为多种,包括10万级、1万级、1000级、100级等。每种洁净等级都有其相应的要求和应用场景。
九、光刻工艺流程
光刻工艺流程主要包括以下步骤:涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、刻蚀、去胶。光刻工艺流程可以分为两种基本类型:负性光刻和正性光刻。
十、光刻胶的种类
光刻胶有多种类型,包括负性光刻胶和正性光刻胶。负性光刻胶可以抗显影液之化学物质,而正性光刻胶则可以抗酸或抗碱。
十一、光刻技术的应用
光刻技术有着非常广泛的应用,包括集成电路制造、液晶显示屏制造、激光刻蚀等。随着技术的发展,光刻技术将继续发挥着越来越重要的作用。