發(fā)布時(shí)間：2016-10-14 19:04

  本文關(guān)鍵詞：IC制造中硅片化學(xué)機(jī)械拋光材料去除機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《復(fù)旦大學(xué)》 2009年

光刻工藝中的焦距異常發(fā)生原因分析及解決辦法

金曉剛  

【摘要】： 在摩爾定律的指引下,半導(dǎo)體工藝的發(fā)展經(jīng)歷了從0.35微米到0.25微米,0.18微米,0.13微米,直到現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)的最先進(jìn)的工藝0.09微米和0.065微米,同時(shí)0.045微米也正處在積極研發(fā)試驗(yàn)當(dāng)中。而國(guó)際上英特爾等公司正在將技術(shù)節(jié)點(diǎn)向0.032微米,0.022微米推進(jìn)。 半導(dǎo)體集成電路制作過(guò)程中,光刻工藝是非常重要的一道工序。它的重要性在于準(zhǔn)確定義集成電路的圖形形態(tài),尺寸,以及前后層之間的對(duì)準(zhǔn)。光刻工藝的好壞,對(duì)后道制程中蝕刻,離子注入等工藝的準(zhǔn)確進(jìn)行至關(guān)重要。 在光刻工藝過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)碰到一個(gè)缺陷,那就是焦距異常,焦距異常就是曝光機(jī)在晶圓的某些特定的位置上的曝光焦距超出了該層次的焦深,通常焦距異常會(huì)導(dǎo)致光刻工藝后得到的光阻profile異常及CD值異常,從而進(jìn)一步導(dǎo)致刻蝕后得到的圖形異常。我們通常在A(yíng)DI階段可以攔下來(lái)的焦距異常最多只能占焦距異常晶圓中的20%~30%,其他的晶圓被放下去之后都會(huì)對(duì)最終良率造成不同程度的不良影響。 本課題的研究主要著重于分析焦距異常的種類(lèi)及其形成的根本原因,同時(shí)我也致力于研究如何在制程中對(duì)焦距異常現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)并在曝光程式中加以調(diào)整以預(yù)防的方法。目前常見(jiàn)的焦距異常大致可以歸為以下三類(lèi): 1.Local Defocus Local defocus是非常常見(jiàn)的一種焦距異�，F(xiàn)象,它一旦發(fā)生就將會(huì)影響數(shù)量不等的一系列晶圓,而這些晶圓都需要進(jìn)行返工。本文的研究在于尋找發(fā)生local defocus的根本原因,并尋求能夠在曝光過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法,盡量將其影響減小到最小的范圍。 2.Edge defocus Edge defocus就是發(fā)生在晶圓邊緣的焦距異�，F(xiàn)象,據(jù)統(tǒng)計(jì),Edge defocus對(duì)良率的影響大概在0.5%~2%之間,雖然不是很大,但是幾乎所有的晶圓都有發(fā)生,從總數(shù)來(lái)看,這種焦距異常對(duì)良率的影響是很大的。本文針對(duì)Edge defocus發(fā)生的兩種根本原因進(jìn)行研究,從而找到在曝光機(jī)程式中可以改善該現(xiàn)象的方法。 3.Zero Mark area defocus 經(jīng)過(guò)研究,我們發(fā)現(xiàn)Zero Mark area defocus是一種特殊的Local defocus,由于其發(fā)生在Zero Mark區(qū)域,那里沒(méi)有圖形,因此是很難檢測(cè)到,一旦發(fā)生,通常的ADI目檢無(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,Overlay會(huì)發(fā)生較大的shift,Lot如果繼續(xù)process,輕則影響量率,重則需要報(bào)廢。本文的研究在于尋求能夠在曝光過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)Zero Mark area defocus的方法,盡量將其影響減小到最小的范圍。 我們發(fā)現(xiàn)了這三種焦距異常現(xiàn)象發(fā)生的根本原因,并且發(fā)現(xiàn)它們都是可以通過(guò)對(duì)制程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及在曝光機(jī)程式中進(jìn)行一定特殊設(shè)定便可以減少其發(fā)生概率的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TN305.7
【目錄】：

摘要4-6

Abstract6-8

第一章 半導(dǎo)體光刻技術(shù)8-31

第一節(jié) 光刻工藝技術(shù)發(fā)展及展望8-9

第二節(jié) 光刻基本原理及成像條件9

第三節(jié) 光阻化學(xué)性質(zhì)與作用9-11

第四節(jié) 光刻工藝流程介紹11-22

1.4.1 去水烘烤/HMDS12

1.4.2 光阻涂布12-16

1.4.3 軟烤16-17

1.4.4 晶邊曝光WEE(Wafer Edge Exposure)17

1.4.5 對(duì)準(zhǔn)/曝光17-20

1.4.6 曝光后烘烤20-21

1.4.7 顯影21

1.4.8 硬烤21-22

第五節(jié) 光阻涂布與顯影設(shè)備22-24

1.5.1 Track機(jī)臺(tái)及構(gòu)造22-23

1.5.2 涂布機(jī)臺(tái)及構(gòu)造23-24

1.5.3 顯影機(jī)臺(tái)24

第六節(jié) 曝光設(shè)備24-26

1.6.1 leveling系統(tǒng)25-26

第七節(jié) 解析度與聚焦深度26-27

第八節(jié) 光罩相關(guān)技術(shù)27-28

第九節(jié) 顯影后的檢查28-31

1.9.1 顯影后檢查步驟28

1.9.2 顯影后目檢(ADI-After Develop Inspection)28-29

1.9.3 ADI的常見(jiàn)缺陷29-31

第二章 典型焦距異常現(xiàn)象及其原因分析31-42

第一節(jié) 如何確定光刻參數(shù)31-36

2.1.1 光阻的選擇31-32

2.1.2 光阻厚度曲線(xiàn)(Swing Curve)32

2.1.3 最佳焦距與曝光能量32-35

2.1.4 制程窗口(Process Window)35-36

第二節(jié) 光刻中三種典型的焦距異�，F(xiàn)象及原因分析36-42

2.2.1 Local defocus36-37

2.2.2 Edge defocus37-40

2.2.3 Zero mark area defocus40-42

第三章 典型焦距異常現(xiàn)象及其原因分析42-49

第一節(jié) Local Defocus42-43

第二節(jié) Edge Defocus43-46

3.2.1 機(jī)臺(tái)本身因素造成的Edge Defocus43-44

3.2.2 晶圓本身邊緣的拓?fù)湫螒B(tài)與中央的差異性引起的Edge Defocus44-46

第三節(jié) Zero mark area Defocus46-49

結(jié)論49-51

參考文獻(xiàn)51-53

后記53-54

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【引證文獻(xiàn)】

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8 原芳盟;;略論我國(guó)環(huán)境稅收制度的缺陷與完善[A];中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（中卷）[C];2006年

9 林濤;王林峰;;備自投裝置的配置及運(yùn)行情況分析[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)第四屆供電專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

10 成樞;崔冬梅;;建筑物下采煤研究現(xiàn)狀及展望[A];第七屆全國(guó)礦山測(cè)量學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 Digitimes Research;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2002年

2 蔡韋羽 DigiTimes;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

3 吳宗翰 梁燕蕙 DigiTimes;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

4 ;[N];中國(guó)電子報(bào);2004年

5 怡均;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2005年

6 蔡綺芝 DigiTimes;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

7 ;[N];計(jì)算機(jī)世界;2003年

8 林昌明 DigiTimes;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2006年

9 宋丁儀 DigiTimes;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

10 蔡綺芝 DigiTimes;[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張登英;毛細(xì)力光刻技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2013年

2 徐元棟;新有限理性概念下的股市異常現(xiàn)象及股市波動(dòng)機(jī)制研究[D];西南交通大學(xué);2004年

3 劉韌;基于UV-LIGA光刻技術(shù)的曝光及后烘過(guò)程仿真研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

4 趙書(shū)濤;基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的直讀儀表校驗(yàn)方法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2006年

5 陳文昱;浸沒(méi)式光刻中浸液控制單元的液體供給及密封研究[D];浙江大學(xué);2010年

6 楊代平;中國(guó)證券市場(chǎng)超額收益研究[D];暨南大學(xué);2005年

7 唐愛(ài)東;不同構(gòu)型鋰錳氧固溶體的合成機(jī)制與電化學(xué)性能研究[D];中南大學(xué);2006年

8 李鳳有;激光直寫(xiě)光刻技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2002年

9 羅偉;納米晶銅塊體材料的制備和腐蝕行為研究[D];浙江大學(xué);2006年

10 朱鑫;摻鍺直拉硅中的雜質(zhì)缺陷及其光伏應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 金曉剛;光刻工藝中的焦距異常發(fā)生原因分析及解決辦法[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

2 郭靜濤;0.13微米銅互連工藝派工系統(tǒng)控制等待時(shí)間和降低缺陷的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

3 季偉;半導(dǎo)體光刻設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

4 田靜;半導(dǎo)體光刻工藝中圖形缺陷問(wèn)題的研究及解決[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

5 毛岸坤;IC制造中硅片邊緣上光刻工藝的波動(dòng)問(wèn)題研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

6 王菲;刑事再審制度研究[D];鄭州大學(xué);2005年

7 黃亦飛;論侵占罪[D];湖南師范大學(xué);2005年

8 翟勇;試論法官自由裁量權(quán)[D];鄭州大學(xué);2007年

9 李麗萍;我國(guó)社會(huì)團(tuán)體登記制度研究[D];中國(guó)政法大學(xué);2005年

10 殷程鵬;我國(guó)現(xiàn)行環(huán)境法體系及存在缺陷與對(duì)策研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：IC制造中硅片化學(xué)機(jī)械拋光材料去除機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：140747