微影製程

微影製程步驟包括如下步驟，如圖五所示：

圖五 微影製程步驟

步驟一： 清洗：在進入微影製程前，先去除晶片表面雜質。

步驟二： 去水烘烤：其目的是將晶片表面所吸附的水分蒸發，以利後續的光阻塗

佈。

步驟三： 塗底：在晶片上塗上一層薄膜，用來增加光阻與晶片表面附著的能力，

通常為六甲基乙矽氮烷 HMDS(Hexamethyldisilazane)。

步驟四： 光阻塗佈：利用真空吸附原理，吸附晶圓於塗佈機的托盤上之後，將光

阻液便滴在晶圓上，晶圓同時轉動，讓光阻往外圍移動，均勻地佈滿整 片晶圓，而且多餘的光阻將會被甩出。

步驟五： 曝光前烘烤：一般又稱軟烤，是將晶片上光阻層溶劑去除，並使光阻由 原來的液態，經過軟烤之後，而成為固態的薄膜，以加強光阻層對晶片 表面的附著能力。

步驟六： 對準：在曝光前，必須將光罩上的線路圖一層層的對準，以使之後進行

之曝光所得到之移轉圖形能有上下層之準確對準。

步驟七： 曝光：曝光目的即是圖案之轉移，將光罩上定義好的圖案，完全轉移至

光阻上。光線經過光罩，透鏡而成像在晶片上，晶片塗有感光的光阻，

光阻與光線作用後，即可將光罩的圖形移轉到晶片上。微影成像的必備 條件有光源、光罩、光阻、光阻塗佈顯影設備及對準曝光光學系統。

曝光主要控制的條件是: 1：曝光光源強度，2：曝光的時間，3：光阻的 厚度，4：軟烤的程度，5：顯影的條件。

步驟八： 曝光後烘烤：其目的是使光阻結構重新排列，使駐波效應(在曝光時，

光波在不同厚度的光阻會有不同的干涉效應產生，在入射光與反射光之 處產生建設性干涉與破壞性干涉之故)減至最輕。

步驟九： 顯影：去除不必要的光阻，以保留所要圖像。

對準誤差測量記號，其外圍之長方形框為對準層(底層)之對準誤差測量 記號，當對準產生誤差時，可由圖六中之左圖與右圖之相對位移量得取 前後層之對準誤差dx及dy。

圖六 對準誤差測量記號

一般常見之關鍵尺寸圖像有兩種形式: 孔洞形(Hole pattern，如圖七所 示)與直線形(Line pattern，如圖八所示)；直線形之關鍵尺寸典型常見 於電晶體閘尺寸與導線之尺寸，而孔洞形之關鍵尺寸則常見於導線間 之連結孔量測。

圖七 孔洞形圖像關鍵尺寸 圖八 直線形圖像關鍵尺寸

本次實驗之製程控制點在上述步驟七之曝光製程，此曝光製程之準確度會受前製程 與其系統自身變異之影響。當前製程產生變化時(例如底層膜厚改變)，以及曝光機本身產 生變化(例如曝光光源衰竭)時，CD 將有所改變，藉由曝光時間之 run-to-run 控制，可補償 此 CD 之改變量。