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集成电路图形是由光刻技术实现-电路板检测显微镜




来源:yiyi
时间:2016-4-22 12:32:42

集成电路图形是由光刻技术实现-电路板检测显微镜

光刻

  集成电路的图形是由光刻技术实现的。光刻就是把母版上的电路图形转移到晶片的
过程。母版是用透明石英板制作的,其上含有已制作好的电路图案,其中不透明的区域
是氧化铁紫外吸收层,如图5.7a所示。母版是这样制作的:先由计算机使用专用软件
把版图数据转换为图形,然后在石英板(其表面有一层氧化铁薄膜)上均匀涂覆一层抗蚀
剂,再根据电路图形用电子束对抗蚀剂进行扫描曝光。抗蚀剂是一种有机高分子材料,
对电子束的作用很敏感,可在电子束的作用下发生化学变化,称为曝光。曝光后,将石
英板放入特定的化学溶液中进行腐蚀,便可得到特定的图形。


  抗蚀剂有两种类型:一种是正抗蚀剂,另一种是负抗蚀剂。若使用正抗蚀剂,则在
腐蚀过程中曝光的部分被去除、未曝光的部分被保留;若使用负抗蚀剂,则未曝光的部
分被去除,而曝光的部分被保留下来。不管使用哪种抗蚀剂,经过腐蚀后,总有某些部
分的氧化铁表面被暴露出来,然后用等离子体刻蚀方法将这部分氧化铁薄膜去除,这样
便在母版上形成了光刻所需的图形。一块母版往往只含有器件或电路的一部分图案,因
此一个器件或一块集成电路往往要用到多块光刻母版、经过多次光刻才能较终完成整个
制作过程。通常一块集成电路要用十几块甚至更多的母版才能完成制作。

 

光刻过程就是把母版上的图形转移到晶片上、并在晶片上形成相应图形的过程。光刻过
程中也使用抗蚀剂,这种抗蚀剂通常是一种对紫外光敏感的有机材料,称为光致抗蚀剂
,或者称为光刻胶。在Si片表面涂覆一层光刻胶,厚度大约为0.5哪,放入甩胶机让Si
片以3000rpm(转份钟)的转速高速旋转,使光刻胶在Si片表面各处涂布均匀。光刻胶分
为正胶和负胶两种;如果使用正胶,则受到紫外光照射的部分在后续的腐蚀过程中可被
腐蚀掉,得到的图形与母版的图形相同;

 

  如果使用负胶,则受到紫外光照射的部分在腐蚀过程中可被保留下来,得到的图形
与母版上的图形相反。正胶的分辨率较高,若采用波长为0.365μm的紫外光源进行曝
光,则可得到0.25μm的线宽,所以通常使用正胶。受到曝光的光刻胶发生酸化,用Na
OH溶液可将其去除。这样,经过曝光和腐蚀,就把母版上的图形转移到了Si片上。紧接
着,将Si片放入烘箱,在大约1250C的温度下作老化处理,以加固保留下来的光刻胶、
利于下一步工艺处理。例如,接下来可通过图形窗口进行离子注入,或者将窗口内的某
层材料用等离子体刻蚀方法去除。

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