目 录 前言 2 第1章 绪论 3 第1.1节 光刻蚀技术的研究背景 3 第1.2节 光刻蚀过程中线条细化技术的研究现状 4 第2章 光刻蚀过程中线条细化的基本原理和流程 6 第2.1节 光刻工艺基础理论 6 第2.2节 光刻线条细化的几种先进技术 8 第2.3节 光刻工艺中线条细化的基本流程 9 第2.4节 光刻过程中可能会产生的缺陷 11 第3章 曝光方式的比较分析 12 第3.1节 光学曝光的几种方式 12 第3.2节 各种曝光方式的优缺点 13 第3.3节 曝光光源的比较 16 第3.4节 接触式紫外曝光方式的优越性 16 第4章 光刻实验比较 18 第4.1节 甩胶速度对光刻质量的影响 18 第4.2节 前烘温度对光刻质量的影响 19 第4.3节 后烘温度的光刻质量的影响 20 第4.4节 曝光量对光刻质量的影响 21 第4.5节 胶深对光刻质量的影响 23 第4.6节 显影时间对光刻质量的影响 23 第5章 光刻线条细化技术总结 25 参考文献 27 致谢 28 【摘要】:本论文通过对接触式曝光、接近式曝光、投影式曝光,三种曝光方式的优缺点进行了研究比较。选择了接触式紫外光曝光方式进行了实验分析,设计并确定最佳工艺,以达到光刻线条细化的研究目的。 实验中,使用现有德国SUSS公司的MA6光刻机设备,设计并进行了多次光刻实验进行反复比较,通过逐一改变光刻工艺参数,探究各个参数对光刻质量的影响,并找出了细线条光刻技术的工艺参数,线条达到0.8um,解决了光刻中线条细化的问题。 【关键词】:光刻方式;线条细化;实验比较;工艺参数 前言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。基于2009年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,这就无法避免的要做到光刻线条的细化,做到这一点,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大,在这之中,线条细化研发的投入就显得尤为重要了。 第1.2节 光刻蚀过程中线条细化技术的研究现状 1.2.1. 现状概述 电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 从20世纪60年代初期的20um到目前的0.8um以下的特征尺寸,光学曝光技术经历了从接触式曝光、接近式曝光、扫描投影式曝光到目前普遍采用的分步重复投影式曝光技术。光学光刻与电子束光刻和X射线光刻相比,具有生产率高、易实现高的对准和套刻精度、掩模制作相对简单、工艺条件容易掌握及良好的继承性等优点,在微电子工业中一直处于主力地位。 光刻被认为是超大规模集成电路制造这个庞大系统工程中的核心步骤,提高光刻分辨力,研发相应的光刻设备是超大规模集成电路发展的前提,对整个信息产业进步也具有重要的影响。但随着特征尺寸的不断变小,现有的光学投影光刻几乎达到了物理极限,要研发相应的光刻设备所付出的技术和资金代价都十分高昂,于是业界纷纷投入巨资开发既具高分辨力又具低成本的下一代光刻技术。 |