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光刻 Lithography

發(fā)布時間:2021-06-02 | 游覽:3763

內(nèi)容摘要:光刻是集成電路制造中的一道關(guān)鍵工藝,它是利用光化學(xué)反應(yīng)原理把事先制備在掩模上的圖形轉(zhuǎn)印到一個襯底(晶圓)上,使選擇性的刻蝕和離子注入成為可能。光刻是微納器件制備過程中的一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié);不管是半導(dǎo)體器件、光電器件,還是微米/納米機電系統(tǒng)的制備都離不開光刻工藝[1]。

       光刻是集成電路制造中的一道關(guān)鍵工藝,它是利用光化學(xué)反應(yīng)原理把事先制備在掩模上的圖形轉(zhuǎn)印到一個襯底(晶圓)上,使選擇性的刻蝕和離子注入成為可能。光刻是微納器件制備過程中的一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié);不管是半導(dǎo)體器件、光電器件,還是微米/納米機電系統(tǒng)的制備都離不開光刻工藝[1]。

特別是在超大規(guī)模集成電路的制造中,正是因為光刻設(shè)備、材料和工藝的發(fā)展,才使得集成電路上的器件能越做越小,芯片的集成度越來越高,單個晶體管的平均造價越來越低。

  光刻工藝的基本流程如圖1所示。首先是在晶圓(或襯底)表面涂上一層光刻膠并烘干。烘干后的晶圓被傳送到光刻機里面。光線透過一個掩模把掩模上的圖形投影在晶圓表面的光刻膠上,實現(xiàn)曝光,激發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。對曝光后的晶圓進行第二次烘烤,即所謂的曝光后烘烤,后烘烤是的光化學(xué)反應(yīng)更充分。最后,把顯影液噴灑到晶圓表面的光刻膠上,是的曝光圖形顯影。顯影后,掩模上的圖形就被存留在了光刻膠上。涂膠、烘烤和顯影都是在勻膠顯影機中完成的,曝光是在光刻機中完成的。勻膠顯影機和光刻機一般都是聯(lián)機作業(yè)的,晶圓通過機械手在各單元和機器之間傳送。整個曝光顯影系統(tǒng)是封閉的,晶圓不直接暴露在周圍環(huán)境中,以減少環(huán)境中有害成分對光刻膠和光化學(xué)反應(yīng)的影響[1]。

光刻.PNG

圖 1 現(xiàn)代光刻工藝的基本流程和光刻后的檢測步驟


參考文獻:

[1] 韋亞一,超大規(guī)模集成電路先進光刻理論與應(yīng)用,科學(xué)出版社,2016.06,1-1,4-4

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