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0.13μm集成电路光刻工艺平台优化和光刻分辨率增强技术的研究

作　者: 唐夏
导　师: 郑国祥；宋庆海
学　校: 复旦大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 半导体工艺光刻显影 0.13μm
分类号: TN305.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 67次
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内容摘要

随着集成电路工艺关键尺寸的大小不断递减,集成电路现已进入深亚微米的技术阶段,并且不断向前发展。作为集成电路制造工艺中关键的光刻技术更是面临巨大的挑战。这不仅是技术节点跨越的难题,更是需要新工艺平台的生产设备的更新和工艺优化,以满足半导体ULSI的性能和可靠性的提高。由此带来新的课题是,如何尽可能在现有工艺平台的生产设备的条件下,通过对于关键部件的改动和工艺条件的最优化设置,来达到更高要求的工艺要求。对于目前国内以8寸wafer (晶圆)为主流生产线,主要面向0.35μm至0.13μm的技术节点来看,更加是具有现实意义。论文通过对于光刻工艺中的显影工序实验数据分析。研究了显影设备的部件NOZZLE(喷嘴)的变更和对显影步骤的工艺条件的优化。得出了最适应于0.13μm logical的工艺平台的LD显影喷嘴加上double scan显影模式的结论。解决了困扰业界的显影效果和对于表面图形的冲击效应的矛盾问题,从而达到0.35μm光刻工艺平台到0.13μm工艺平台的平滑升级。论文还研究了实现更佳分辨率的常用方法。即相掩膜技术、光学邻近修正技术、偏轴光光刻技术和抗反射涂布技术。分辨率增强技术在保持最佳的显影效果的前提下,明显增加工艺窗口和减小对于设备精度的要求,是0.13μm光刻工艺的关键环节。论文重点给出了这些技术的物理模型和相关的适用范围,有助于国内8寸芯片生产厂商大规模量产产品的工艺优化,同时为12寸的生产厂商进入45nm以下工艺节点的新工艺研发提供参考。论文工作成果已经成功应用于企业的生产实践中。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
第一章引言  5-14
  第一节集成电路光刻技术概述  7-10
  第二节光刻技术在集成电路中的作用  10-11
  第三节光刻工艺的重要参数  11-12
  第四节本文研究的主要内容和方向  12-14
第二章 0.13 μ m工艺平台黄光工艺介绍  14-36
  第一节光刻设备介绍  14-21
  第二节光刻工艺流程介绍  21-32
  第三节光刻工艺的评价标准  32-35
  第四节小结  35-36
第三章 0.13 μ m显影工艺的优化  36-54
  第一节显影的化学组分和显影的微观过程  36-38
  第二节显影工艺的显影喷嘴(Dev Nozzle)的改善  38-49
  第三节工艺条件相关参数方面优化  49-53
  第四节小结  53-54
第四章分辨率增强技术  54-62
  第一节 PSM(phase shift mask)的应用  54-56
  第二节光学邻近修正  56-58
  第三节偏轴光源光刻  58-59
  第四节抗反射涂布  59-61
  第五节小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-64
致谢  64-65

0.13μm集成电路光刻工艺平台优化和光刻分辨率增强技术的研究

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