半导体工艺与制造技术习题答案(第五章)

第五章图形转移
1.典型的光刻工艺主要有哪几步?简述各步骤的作用。
涂胶:在衬底上涂布一层光刻胶
前烘:蒸发光刻胶中的溶剂
对准:保证图形与硅片上已经存在的图形之间的对准
曝光:使光刻胶产生化学反应而变性
曝光后烘烤:减少驻波效应;激发化学增强光刻胶的PAG产生的酸与光刻胶上的保护基团,发生反应并移除基团使之能溶解于显影。
显影:显影液溶剂溶解掉光刻胶中软化部分,将图形从掩膜版转移到光刻胶上
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醋酸乙酯生产坚膜:完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂,提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力,进一步增强光刻胶与硅片表面之间的粘附性,减少驻波效应
显影检查:检查图形是否对准,临界尺寸及表面是否良好
2.光刻对准标记中RA,GA,FA分别是什么?它们有什么用?
投影机-掩膜版对准标记(Retical Alignment,RA)
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在投影掩膜版的左右两侧,与安装在步进机机身上的对准标记对准。
整场对准标记(Global Alignment,GA)
在第一次曝光时被光刻在硅片左右两边,被用于每个硅片的粗对准。
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精对准标记(Fine Alignment,FA)
每个场曝光时被光刻,用于每个硅片曝光场和投影掩膜版的对准调节。
3.什么是光刻胶的对比度?它对曝光图形产生什么样的影响?
光刻胶的对比度()是对光刻胶完全曝光所需要的最小剂量和光刻胶不发生曝光效果所允许的最大剂量比例的函数,表征的是曝光并显影后从曝光区域到非曝光区域的图形侧壁陡峭程度。对比度越大,显影后光刻胶侧壁越陡峭,图形越明晰。
4.什么是光刻中常见的表面反射和驻波效应?如何解决?
油箱设计穿过光刻胶的光会从晶圆片表面反射出来,从而改变投入光刻胶的光学能量。当晶圆片表面有高度差时,表面反射会导致线条缺失,无法控制图形,这就是表面反射和驻波效应。解决方法:改变沉积速率以控制薄膜的反射率;避免薄膜表面高度差,表面平坦化处理(CMP);光刻胶下涂覆抗反射的聚合物(Anti-reflect coating,ARC)
5.简述电子束光刻的光栅扫描方法和矢量扫描方法有何区别。
光栅扫描方法:每一个像素必须被逐次扫描。这样,曝光时间几乎与图形无关,图形就是通过打开和关闭快门写出来的。
矢量扫描方法:将每个需要曝光区域的数字位置传送给x,y数/模转换器(DAC),电子束只指向那些需要曝光的像素,相对更快更精准。水泥厂脱硝
矢量扫描系统优于光栅法的重要一点在于将电子束偏转时间减到最小,另一方面,图形地址精度简单的取决于数字的字长,使用高速宽字长DAC就能够将每个像素放在一个极细小的格点上。
6.什么是电子束光刻的临近效应?如何解决?
电子打到光刻胶后,电子的能量还能使电子行进很长一段距离,易于被散射,会发生将临近的不准备曝光的区域曝光的现象。针对临近效应,可以使用特定算法来修正每个像素的曝光剂量来补偿临近效
应,如图所示:
7.画出侧墙转移工艺和self-aligned double patterning(SADP)的工艺流程图。
侧墙转移技术:
Self-Aligned double patterning(SADP):
8.一个投影曝光系统采用ArF光源,数值孔径为0.6,设k1=0.6,n=0.5,计算其理论分辨率和焦深。
分辨率:
焦深:

本文发布于:2024-09-20 23:19:19,感谢您对本站的认可!

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