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光刻 lithography

发布时间:2021-06-02 | 游览:134

内容摘要:光刻是集成电路制造中的一道关键工艺,它是利用光化学反应原理把事先制备在掩模上的图形转印到一个衬底(晶圆)上,使选择性的刻蚀和离子注入成为可能。光刻是微纳器件制备过程中的一个至关重要的环节;不管是半导体器件、光电器件,还是微米/纳米机电系统的制备都离不开光刻工艺[1]。

       光刻是集成电路制造中的一道关键工艺,它是利用光化学反应原理把事先制备在掩模上的图形转印到一个衬底(晶圆)上,使选择性的刻蚀和离子注入成为可能。光刻是微纳器件制备过程中的一个至关重要的环节;不管是半导体器件、光电器件,还是微米/纳米机电系统的制备都离不开光刻工艺[1]。

特别是在超大规模集成电路的制造中,正是因为光刻设备、材料和工艺的发展,才使得集成电路上的器件能越做越小,芯片的集成度越来越高,单个晶体管的平均造价越来越低。

  光刻工艺的基本流程如图1所示。首先是在晶圆(或衬底)表面涂上一层光刻胶并烘干。烘干后的晶圆被传送到光刻机里面。光线透过一个掩模把掩模上的图形投影在晶圆表面的光刻胶上,实现曝光,激发光化学反应。对曝光后的晶圆进行第二次烘烤,即所谓的曝光后烘烤,后烘烤是的光化学反应更充分。最后,把显影液喷洒到晶圆表面的光刻胶上,是的曝光图形显影。显影后,掩模上的图形就被存留在了光刻胶上。涂胶、烘烤和显影都是在匀胶显影机中完成的,曝光是在光刻机中完成的。匀胶显影机和光刻机一般都是联机作业的,晶圆通过机械手在各单元和机器之间传送。整个曝光显影系统是封闭的,晶圆不直接暴露在周围环境中,以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响[1]。

光刻.png

图 1 现代光刻工艺的基本流程和光刻后的检测步骤


参考文献:

[1] 韦亚一,超大规模集成电路先进光刻理论与应用,科学出版社,2016.06,1-1,4-4

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