1、半導體制造技術氧化氧化1Layer 薄膜淀薄膜淀積，積， 金屬化金屬化2Patten 光光刻，刻蝕刻，刻蝕 3離子注入離子注入4Contents 生產硅襯底可分為三個基本步驟： 生產多晶硅：通過還原，提純的方法獲得半導體級多晶硅。晶體生長：硅單晶體的生長過程；制造晶片：將單晶硅棒經過一些列的工藝過程后制程硅單晶片前言： Si 襯底制備 直拉（CZ）法：就是把熔化了的半導體級硅液體變成有正確晶向并且被摻雜成n或p型的固體硅錠。半導體級硅及少量摻雜劑放入石英坩堝加熱熔化籽晶接觸熔體表面并緩 慢拉起生長所需直徑單晶單晶硅工藝CZ單晶爐：單晶硅工藝CZ法生長單晶的過程單晶硅工藝區熔法：籽晶固定到已摻雜

2、好的多晶硅棒一端，放入生長爐內，用射頻線圈加熱籽晶與硅棒的接觸區域，晶體生長中的加熱過程沿著晶棒的軸向移動。單晶硅工藝1.2.4硅片制備晶體生長整形切片磨片倒角刻蝕拋光清洗檢查包裝硅片制備的基本工藝步驟硅片制備工藝硅片制備工藝氧化工藝氧化膜的用途氧化膜的用途1熱氧化生長熱氧化生長2快速熱處理快速熱處理34Contents 氧化物可通過熱生長或淀積的方法生成。熱生長：在升溫環境里，通過外部供給高純氧氣使之與硅片反應，在硅片表面得到一層熱生長的氧化層。淀積：通過外邊供給氧氣和硅源，使它們在腔體內反應，從而在硅片表面形成一層薄膜。熱生長和淀積的區別：熱生長在生長過程中消耗了襯底硅，而淀積不消耗襯底硅

3、材料。由于硅片表面非常平整，使得在硅片表面生長或淀積的氧化物主要為層狀結構，稱之為薄膜。常被認為最普遍應用的半導體襯底材料，一個主要原因就是硅片的這種生長氧化層的能力（另一個主要原因是硅相對高的熔點溫度）。引言氧化層在制造微芯片中的應用有以下幾個方面：v保護器件免劃傷和隔離沾污v表面鈍化v柵氧或儲存器單元結構中的介質材料v摻雜中的注入屏蔽v金屬導電層間的介質層氧化膜的用途v器件保護和隔離SiO2是種堅硬和無孔的材料，可用來有效隔離硅表面的有源器件。通常晶體管之間的電隔離可以用LOCOS工藝：在它們之間的區域熱生長厚SiO2實現隔離。對于0.25m工藝可用STI（淺槽隔離）：用淀積的氧化物做主要

4、的介質材料。v表面鈍化什么是表面鈍化：熱生長的SiO2可以通過束縛硅的懸掛鍵，降低它的表面態密度，這種效果成為表面鈍化。它能防止電性能退化并減少由潮濕、離子或其它外部沾污引起的漏電流的通路。氧化層作為鈍化層的要求：均勻的厚度、無針孔和空隙等質量要求。如用來抑制金屬層的電荷堆積的厚氧化層（場氧化物層）其典型厚度在25001500 之間。氧化膜的用途v柵氧電介質MOS技術中常用的重要柵氧結構，用極薄的氧化層做介質材料，柵氧要保證高質量和穩定性，所以一般通過熱生長獲得。柵氧厚度：按器件技術比例要求，規范選取柵氧厚度。如對0.18 m工藝，典型柵氧厚度是2015 柵氧要求：高質量、極好的膜厚均勻性、無

5、雜質。氧化膜的用途v摻雜阻擋二氧化硅可做為硅表面選擇性摻雜的有效掩蔽層：硅片表面形成氧化層，將掩膜透光處的SiO2刻蝕，形成窗口，摻雜材料可以通過此窗口進入硅片。沒有窗口的地方，氧化物可以保護硅表面，避免雜質擴散，從而實現了選擇性雜質注入。氧化膜的用途v金屬層間的介質層一般條件下二氧化硅不能導電，是微芯片金屬層間有效的絕緣體。 SiO2能防止上層金屬和下層金屬間短路。通常用化學氣相淀積方法獲得。熱氧化生長熱氧化生長的各種運用對厚度有不同的要求：半導體應用 典型氧化物厚度（ ）柵氧（0.18 m） 2060 電容器的電介質 5100摻雜掩蔽的氧化物 4001200（依賴于摻雜劑、 注入能量、時間

6、溫度）STI隔離氧化物 150LOCOS墊氧 200500場氧 25001500二氧化硅的厚度可以通過其顏色來估計，不同厚度對應不同顏色。氧化的化學反應干氧：生長有干氧，沒有水汽的氛圍里 化學反應為：反應速率隨溫度增加而增快濕氧：反應中有水汽參與反應方程式：濕法氧化時，氧化反應速率會大大加快，是因為水蒸氣比氧氣在二氧化硅中擴散更快、溶解度更高。缺點：反應生成的氫分子會束縛在固態的二氧化硅層內，使得氧化層的密度比干氧小，該情況可通過在惰性氣體中加熱氧化來改善。氧化的化學反應摻氯氧化：在干氧中添加微量的Cl2、HCl或C2 HCl3等含氯的氣態物。 在氧氣氧化的同時，氯結合到氧化層中，并集中分布在

7、SiO2-Si界面附近，摻氯氧化有如下作用： 可吸收、提取硅中有害雜質：高溫下氯可以和包括鈉在內的多種金屬雜質作用，生成揮發性的化合物，從反應室中排除。集中分布在SiO2-Si界面附近的氯還能使遷移到這里的鈉離子的正電荷效應減弱并被陷住不動，從而使其喪失電活性和不穩定性。氯填補了氧空位，所以二氧化硅層中的固定電荷和界面態密度降低。氧化的化學反應氧化生長模式無論干氧或者濕氧，二氧化硅生長都要消耗硅，硅消耗的厚度占氧化物總厚度的0.46，意味著每生長1000的氧化物，就有460的硅被消耗。在硅片和氧化物的界面處，通過氧化物的氧氣運動控制并限制氧化層的生長。對于連續生長氧化層，氧氣必須進去和硅片接觸

8、緊密。氧化物的生長發生在氧分子通過已生成的二氧化硅層運動進入硅片的過程中。二氧化硅膜的增厚是通過如下幾個步驟完成： 氧化劑從氣相內部輸運到氣體氧化層界面 擴散穿過已經生成的氧化層，抵達二氧化硅和硅界面 在界面處與硅發生氧化反應 發應的副產物擴散出氧化層，并向主氣流轉移氧化生長模式氧化生長模式1、LOCOS工藝：0.25 m工藝以上的器件隔離方法。方法：用淀積氮化物（Si3N4)作為氧化阻擋層，熱氧化后，氮化物和氮化物掩膜下的氧化物都將被去除，露出赤裸的硅表面，為形成器件做準備。氧化生長模式墊氧：為了減小氮化物掩膜和硅之間的應力，在它們之間生長一層薄氧化層，稱為墊氧。鳥嘴效應：氧擴散穿越已生長的

9、氧化物時，它是在各個方向上擴散的。一些氧原子縱向擴散進入硅，另一些氧原子橫向擴散，這意味著氮化物掩膜下有著輕微的側面氧化生長。由于氧化層比消耗的硅更厚，所以在氮化物掩膜下的氧化生長將抬高氮化物的邊緣。我們稱之為鳥嘴效應。鳥嘴效應是在LOCOS工藝中不受歡迎的副產物，氧化物較厚時，鳥嘴效應更顯著氧化生長模式淺槽隔離（STI)：用于亞0.25 m工藝的選擇性氧化STI工藝：用氮化硅Si3N4做掩膜，經淀積、圖形化、刻蝕硅后形成槽。掩膜圖形暴露區域，熱氧化150200埃厚的氧化層后，才能蝕硅成槽。高溫爐設備用于熱工藝的基本設備有三種：臥式爐:用來放置和加熱硅片的石英管處于水平位置立式爐：亦稱VDF，

10、更易自動化，可改善操作者的安全以及減少顆粒沾污。與臥式爐相比，能更好地控制溫度及其均勻性?？赏瑫r處理大量的硅片（100200片）。以20 C/分或者更小的速率升高或降低硅片溫度。快速熱處理（RTP)：小型快速加熱系統，帶有輻射熱和冷卻源，通常一次處理一片硅片。具有非?？斓摹⒕钟蚧募訜釙r間，只對硅片進行加熱(不對爐壁加熱），（而立式和臥式對硅片和爐壁都加熱）。典型的RTP設備可以達到每秒幾十度的升降溫速率，熱氧化的目標是按厚度生長無缺陷、均勻的SiO2膜，用于特定硅片制造步驟的氧化工藝條件的類型取決于氧化層厚的和性能要求：干氧生長：通常用于薄氧化物（如柵氧、墊氧）的生長，由于鈉離子沾污，在氧化

11、過程中將HCl加入O2中，獲得高質量的氧化物。濕氧生長：通常用于厚氧化物（如場氧、擴散掩膜）的生長，生長時氣氛中使用水汽（水汽中不含HCl）熱氧化工藝流程熱氧化工藝流程氧化前的清洗清洗可保證獲得高質量的氧化，清洗的目的是去除所有表面沾污：顆粒、有機物、金屬和自然氧化層。以下內容對盡量減少沾污非常重要：爐體及其相關設備的清洗維護（特別是對石英器皿）工藝中化學物品的純度氧化氣氛的純度（爐中氧源的純度）硅片清洗和操作實踐清洗液：濕法化學清洗液：SC-1和SC-2清洗體系清洗設備：手動和自動濕法清洗槽、超聲波系統、酸噴涂器、清水或干法系統。淀積5.1引言 現代半導體器件和電路的進展要求對大量的不同材料

12、進行集成化。制造這些器件需要對不同的材料進行可控沉積和加工：金屬金屬主要用于各種半導體區域之間的互連，絕緣體絕緣體則用于金屬導線和半導體間的電隔離，二氧化硅和其它材料的沉積可用于生成器件的有源區，如硅的金屬氧化物半導體場效應晶體管的有源區。對金屬、半導體、絕緣體進行加工是在襯底硅片表面的薄層中進行的。器件的特性依賴于這些沉積層的化學、物理及結構特性。多層金屬化：指用來連接硅片上高密度堆積器件的那些金屬層和絕緣介質層。一、相關術語1、金屬層：用鋁合金作為互連線，將金屬鋁淀積到整個硅片的表面，形成固態薄膜，然后進行刻蝕來定義互連線的寬度和間距。每層金屬被定義為Metal-1 、Metal-2，以此

13、類推。2、關鍵層：指那些線條寬度被刻蝕為器件特征尺寸的金屬層。對于甚大規模集成電路而言，特征尺寸的范圍一般為：形成柵的多晶硅、氧結構和距離硅片表面最近的金屬層。對顆粒沾污很敏感。3、非關鍵層：指處于上部的金屬層，有更大的線寬，對顆粒沾污不夠敏感。4、介質層：第一層層間介質（ILD-1)，也稱金屬前絕緣層（PMD）：介于硅上有源器件和第一層金屬之間的電絕緣層稱為。典型的ILD-1是一層摻雜的SiO2或者玻璃。 ILD-1的重要作用可從兩方面解釋：電學上，ILD-1層隔離晶體管器件和互連金屬層；物理上，ILD-1層隔離晶體管器件和可移動粒子等雜質源。層間介質（ILD）：應用于器件中不同的金屬層之間

14、。ILD充當兩層導電金屬或者相鄰金屬線條之間的隔離膜。通常，ILD采用介電常數為3.9到4.0的SiO2材料。二、膜淀積薄膜：指一種在襯底上生長的薄的固體物質，其某一維尺寸通常遠遠小于另外兩維上的尺寸。描述薄膜的單位是埃。半導體制造中的薄膜淀積是指任何在硅片襯底上物理淀積一層膜的工藝。這層膜可以是導體、絕緣體或者半導體材料，（如二氧化硅、氮化硅、多晶硅以及金屬）薄膜的特性：v好的臺階覆蓋能力v填充高的深寬比間隙的能力v好的厚度均勻性v高純度和高密度v受控制的化學劑量v高度的結構完整性和低的膜應力v好的電學特性v對襯底材料或下層膜好的粘附性v膜對臺階的覆蓋：圖形制作可以在硅片表面生成具有三個空間

15、維度的圖形，這就形成了硅片表面的臺階，如果淀積的膜在臺階上變薄，就容易導致高的膜應力、電短路或者在器件中產生不希望的誘生電荷。所以膜的應力要盡量小。v高的深寬比間隙：可以用深寬比來描述一個小的間隙（槽或孔）。深寬比定義為間隙的深度和寬度的比值。填充硅片表面上很小的間隙和孔的能力成為最重要的薄膜特性。對于穿過層間介質的通孔，以及用來進行淺槽隔離的槽等，都需要有效間隙填充。高深寬比的間隙使得難于淀積形成厚度均勻的膜，并且會產生夾斷和空洞。隨著高密度集成電路特征尺寸的不斷減小，對于高深寬比的間隙可以進行均勻、無空洞填充淀積工藝顯得至關重要。v厚度均勻性：薄膜厚度均勻，意味著薄膜應布滿下層材料的各處。

16、材料的電阻會隨著膜厚度的變化而變化，而且膜越薄，就會有更多的缺陷，導致膜本身的機械強度降低。v膜純度和密度：高純度的膜意味著膜中沒有那些會影響質量的化學元素或者原子，如膜中含有H就會使膜特性蛻化。膜密度也是膜質量的重要指標，它顯示膜層中針孔和空洞的多少。與無孔膜相比，一個多孔膜的密度會更低，在一些情況下折射率也更小。v受控的化學劑量分析：理想的膜要有均勻的組成成分。化學劑量分析是指在化合物或分子中一種組分的量與另一種組分量的比值。淀積中發生的化學反應往往比較復雜，得到的膜組分可能并非要求的組分，所以淀積工藝的一個目標是要在反應中有合適數量的分子，以便使淀積得到的膜的組分接近于化學反應方程式中對

17、應的組分比例。v膜的粘附性：為了避免膜的分層和開裂，薄膜對襯底要有好的粘附性。開裂的膜會導致膜表面粗糙，雜質也可以穿過膜。對于起隔離作用的膜，開裂會導致電路短路或漏電流。v膜的結構：淀積工藝中，淀積物趨向聚集并生成晶粒。如果膜層中晶粒大小變化，膜的電學和機械特性會變化，這將影響膜的長期可靠性。膜在生長中會產生不希望的應力使硅片襯底變形，導致膜開裂、分層或者空洞的形成，所有薄膜淀積過程中總是希望減小應力。三、薄膜生長1、淀積薄膜的過程有三個不同的階段、淀積薄膜的過程有三個不同的階段：v第一步是晶核形成，這一步發生在起初少量原子或分子反應物結合起來，形成附著在硅片表面的分離的小膜層。v第二步聚集成

18、束，也稱為島生長。這些隨機方向的島束依照表面的遷移率核束密度來生長。v第三步形成連續的膜，島束匯集合并形成固態的薄層并延伸鋪滿襯底表面。2、淀積膜過程的一些影響因素、淀積膜過程的一些影響因素：獨立的島束在遇到相鄰的島束之前，其大小取決于襯底表面的反應物移動速率以及反應核的密度。高的表面速率或低的成核速度會促進相對大的島束的形成。低的表面速率和高的成核速率會導致短程無序的無定形膜的生長，低的淀積溫度通常會導致無定形膜的生成，因為低的熱能會減低反應物在表面的速率。淀積的膜可以是無定形、多晶或者單晶。起隔離作用的膜或金屬膜通常是無定形或多晶的；在氧化物層上淀積的硅是多晶的；在單晶硅片襯底上淀積可以形

19、成單晶膜。四、膜淀積技術主要的淀積方法可分為化學工藝和物理工藝化學工藝： 化學氣相淀積（CVD） 常壓化學氣相淀積（APCVD) 低壓化學氣相淀積(LPCVD) 等離子體輔助化學氣相淀積 金屬有機物化學氣相淀積 電鍍（電化學淀積） 電化學淀積（ECD） 化學鍍層物理工藝： 物理氣相淀積（PVD或濺射） 蒸發 旋涂方法 旋涂玻璃（SOG） 旋涂絕緣介質（SOD）本章主要介紹化學氣相淀積（CVD）、外延和旋涂絕緣介質（SOD）方法?；瘜W氣相淀積化學氣相淀積通常用來淀積介質膜或金屬膜。旋涂絕緣介質旋涂絕緣介質（SOD）應用液態介質膜，然后進行高溫的處理過程。對于鋁等金屬材料，濺射或者物理氣相淀積是最

20、常用的方法。電鍍電鍍被廣泛用來進行磁盤驅動器的磁頭上的薄膜淀積，在硅片制造中還未被采用。蒸發法蒸發法是制備金屬層的傳統的方法，但是這種方法的間隙填充能力很差，已被濺射工藝取代。5.2化學氣相淀積化學氣相淀積：是通過氣體混合的化學反應在硅片表面淀積一層固體膜的工藝，硅片表面及鄰近區域被加熱來向反應系統提供附加的能量?；瘜W氣相淀積的基本方面包括：產生化學變化，這可以通過化學反應或是熱分解膜中所有的材料物質都源于外部的源化學氣相淀積工藝中的反應物必須以氣相形式參加反應5.2.1 CVD化學過程化學氣相淀積過程有5種基本的化學反應：v高溫分解：通常在無氧的條件下，通過加熱化合物分解（化學鍵斷裂）v光分

21、解：利用輻射使化合物的化學鍵斷裂分解v還原反應：反應物分子和氫發生的反應v氧化反應：反應物原子或分子和氧發生的反應v氧化還原反應：反應3與4的組合，反應后形成兩種新的化合物CVD反應：異類反應：工藝反應發生在硅片表面或者非常接近表面的區域，稱異類反應。 CVD需要異類反應來生成高質量的膜。同類反應：某些反應發生在硅片表面的上方較高區域，稱同類反應。 同類反應應避免，因為反應生成物會形成束狀物，導致反應物 粘附性差、低密度和高缺陷。5.2.2CVD反應1、CVD反應步驟：（1）氣體傳輸至淀積區域：反應氣體從反應腔入口區域流動到硅片表面的淀積區域（2）膜先驅物的形成：氣相反應導致膜先驅物（將組成膜

22、最初的原子和分子）和副產物的形成（3）膜先驅物附著在硅片表面：大量的膜先驅物輸運到硅片表面（4）膜先驅物的粘附：膜先驅物粘附在硅片表面（5）膜先驅物擴散：膜先驅物向膜生長區域的表面擴散（6）表面反應：表面化學反應導致膜淀積和副產物的生成（7）副產物從表面移除：移除表面反應副產物（8）副產物從反應腔移除：反應的副產物從淀積區域隨氣流流動到反應腔出口并排出概念解釋：吸附吸附：發生在淀積過程的化學鍵合，使氣態的原子或分子以化學方式附著在固態硅片表面。解吸附解吸附：從硅片表面移除反應副產物。SiH4 (g) SiH2(g) + H2(g) SiH4 (g) + SiH2 Si2H6 (g)Si2H6

23、(g) 2Si (s) + 3 H2 (g) 2、CVD反應速度限制因素：質量傳輸限制質量傳輸限制：溫度升高會促進表面反應速度增加，但CVD反應的速率不可能超越氣體從主氣體流傳輸到硅片表面的速率，即使升高溫度也不可能在增加反應速度。也就是說，無論溫度如何，傳輸到硅片表面加速反應的反應氣體的量都不足。反應速度限制反應速度限制：反應物到達硅片表面的速度將超過表面化學反應的速度。這種情況下，淀積速度是受反應速度限制的。即使有更多的反應物，由于低溫不能提供所需的足夠能量，反應速度也不會增加。3、CVD反應中的壓力：如果CVD發生在低壓下，反應氣體通過邊界層到達表面的擴散作用會顯著增加。這會增加反應物到

24、襯底的輸運（也會加強從襯底移除反應副產物的作用）。在CVD反應中低壓的作用就是使反應物更快地到達襯底表低壓的作用就是使反應物更快地到達襯底表面面。在這種情況下，CVD工藝是受反應速度限制的。這意味著在反應工藝腔中硅片可以間隔很近地縱向疊堆起來，因為反應物從主氣流到硅片的輸運并不影響整步工藝。4、CVD過程中的摻雜(1)SiO2中摻磷形成磷硅玻璃（PSG)：磷硅玻璃是由P2O5和SiO2的混合物共同組成。其中P2O5的含量不超過4。在SiO2中引入P2O5可以減小膜應力，進而改善膜的完整性。摻雜會增加玻璃的抗吸水性，PSG層還可以有效地固定離子雜質，離子會吸附到磷原子上，因而不能通過PSG層擴散

25、到達硅片表面。摻雜方法：在淀積SiO2的過程中，反應氣體中加入PH3后，會形成磷硅玻璃?；瘜W反應：SiH4 (g） + 2PH3 （g）+ O2（g） SiO2 (s) + 2P (s) +5H2(g)600650C(2)硼硅玻璃（BSG）： 用乙硼烷（B2H6)替代磷化氫（PH3），就可得到硼硅玻璃。硼硅玻璃需要高溫（如1000 C）回流過程來平坦化硅片表面的臺階并使膜更加致密。（3）硼磷硅玻璃（BPSG）：在SiO2中引入重量百分比為2到6的B2O3,與 P2O5形成硼磷硅玻璃。為了淀積后得到一個好的階梯覆蓋能力的致密的SiO2， SiO2需要進行高溫回流直到其變軟并可流動。BPSG回流一

26、般是8001000 C一小時?；亓饕矔纳艬PSG固定可動離子雜質的能力。通常，BPSG用來作ILD-1淀積。（4）氟硅玻璃（FSG）：就是氟化的氧化硅，作為第一代低k值ILD淀積材料被用在0.18m器件上。在氧化硅中摻氟，材料的介電常數從3.9降到3.5。為了形成FSG膜，需要在SiH4和O2的混合反應氣體中加入SiF4。采用FSG的一個問題是氟化學鍵的不穩定以及由此導致的腐蝕缺陷，需要限制氟的含量在6左右。如果氟遇到水就會產生腐蝕SiO2的HF。為了避免這種情況，可在淀積反應過程中引入H來去除弱鍵和F原子。CVD設備：根據反應腔中的壓力CVD可分為 常壓CVD（APCVD) 減壓CVD減壓

27、CVD又可分為 低壓CVD（LPCVD) 等離子體輔助減壓CVD 等離子體增強減壓CVD (PECVD) 高密度等離子體CVD (HDPCVD)5.3CVD淀積系統CVD反應器的加熱：熱壁：不僅加熱硅片，還加熱硅片的支持物以及反應腔的側壁。熱壁 反應會在硅片表面和反應腔的側壁上形成膜，因而要求經常清 洗或者原位清除來減少顆粒沾污。冷壁：只加熱硅片和硅片支持物。反應器的側壁溫度較低沒有足夠的 能量發生淀積。采用RF感應加熱或者紅外線加熱。減少了反應 器中顆粒的形成。工藝 優點 缺點 應用APCVD 反應簡單 臺階覆蓋能力差 低溫SiO2（常壓CVD） 淀積速度快 有顆粒沾污 （摻雜或不摻雜） 低

28、溫 低產出率LPCVD 高純度和均勻性 高溫、低的淀積速率 高溫SiO2、 Si3N4（低壓CVD） 一致的臺階覆蓋能力 需要更多的維護，要求 多晶硅、W、WSi2 大的硅片容量 真空系統支持 等離子體輔助CVD 低溫、快速淀積、好 要求RF系統，高成本 高的深寬比間隙填充 的臺階覆蓋能力、好 壓力遠大于張力，化學 金屬上的低溫SiO2, 的間隙填充能力 物質和顆粒沾污 ILD-1,ILD鈍化Si3N4各種類型CVD反應器及其主要特點一、APCVD（常壓CVD）APCVD的優點：高的設備產量、優良的均勻性以及制造大直徑硅 片的能力。APCVD的缺點：高的氣體消耗，并且需要經常清潔反應腔，由于

29、膜也會淀積在傳送裝置上，因而傳送帶裝置也需 要潔凈處理。APCVD淀積的膜臺階覆蓋能力差。APCVD的應用：最常用來淀積SiO2和摻雜的氧化硅（如PSG、 BPSG、FSG）。傳統上這些膜通常作為層間介質 （ILD），保護性覆蓋物或者表面平坦化。APCVD淀積SiO21、用SiH4淀積 SiO2工藝：在450500C低溫，用氬氣或氮氣將SiH4稀釋到很低含量 （體積百分比一般是210），用O2氧化SiH4來淀積SiO2。優勢：在鋁連線上作為ILD的SiO2淀積。缺點：臺階覆蓋能力和間隙填充能力很差，所以對于關鍵的ULSI， APCVD并不適用。2、用TEOS臭氧淀積SiO2TEOS一種有機液體

30、，正硅酸乙酯，分子式Si(C2H5O4)。臭氧包含三個氧原子，比氧氣具有更強的反應活性。工藝：在低溫400 C，用一種輸運氣體如氮氣傳送TEOS氣體混合物 到達反應腔，與臭氧發生反應，淀積SiO2。反應方程式： Si(C2H5O4) + 8O3 SiO2 + 10H2O +8CO2優點：對于高的深寬比的槽有優良的覆蓋填充能力；反應過程中僅 利用熱CVD工藝淀積SiO2，避免了硅片表面和邊角損傷。缺點：用APCVD TEOSO3淀積的SiO2膜多孔，需要回流來去掉潮 氣并增加膜密度。二、LPCVD（低壓CVD）優點:更低的成本、更高的產量及更好的膜性能。通常在中等真空度 下，反應溫度一般為300

31、900 C。常規的氧化爐及多腔集成 設備都可以應用于LPCVD。LPCVD是反應速度限制，在減壓條件 下，增加反應氣體分子擴散到硅片的氣體質量傳輸不再限制反 應速度， 只有嚴格控制溫度。具有優良的臺階覆蓋能力。缺點：是熱壁，顆粒淀積在反應器的內壁上。需要周期性的維護來 去除反應腔內的顆粒。 清潔方法：取出臟的石英管，用手工轉動內部泡有HF的管道。 原位清潔：采用能與反應器內壁上固體沉積物反應的等 離子體發生氟氣，生成揮發性生成物并排出系統；另一種原 位清潔是用ClF3，在高溫下進行熱清潔。原位清潔減少了設 備的停工時間，降低了顆粒數，減少了個人接觸化學物質的機會。LPCVD應用1、淀積SiO2

32、（1）用TEOS制備SiO2在低壓650750 C下，熱分解TEOS，可以加入O2（也可以不加）。TEOS用載流氣體攜帶。由于氣體分子在表面的快速擴散，可以制作均勻性優異的SiO2。（2）用硅烷制備SiO2在較低的溫度450 C下，淀積SiO2。類似于APCVD淀積SiO2。但這種工藝的臺階覆蓋能力差。2、淀積氮化硅 Si3N4通常被用作硅片最終的鈍化保護層，因為它能很好地抑制雜質和潮氣的擴散。用LPCVD淀積，可獲得具有良好階梯覆蓋能力和高度均勻的Si3N4膜。 Si3N4也被用作掩膜材料。由于Si3N4具有高的介電常數，不能作為ILD絕緣介質，它會導致導體之間大的電容。淀積工藝：在7008

33、00 C下，用二氯二氫硅（SiCl2H2)和氨氣（NH3)反應淀積Si3N4。反應方程式：3 SiCl2H2（g) + 4 NH3(g) Si3N4 (s) + 6HCl（g) +6H2 (g)3、多晶硅多晶硅膜通常用LPCVD方法。MOS器件中，常用摻雜的多晶硅作為柵電極。用摻雜的多晶硅作為柵電極的原因：通過摻雜可得到特定的電阻和二氧化硅優良的界面特性和后續的高溫工藝的兼容性比金屬電極 更高的可靠性在陡峭的結構上淀積的均勻性實現柵的自對準工藝多晶硅淀積的方法：溫度：575650C，反應：低壓用純硅烷或者含量為20%30%的硅烷和氮氣的混合氣體通入反應系統，在壓強0.21.0 托條件下淀積多晶

34、硅?；瘜W反應：SiH4(g) Si(s) + 2H2(g)摻雜：向反應混合氣體中加入AsH3、 PH3、 B2 H6等進行原位摻雜。也可在淀積后用離子注入進行摻雜。多晶硅摻雜后的電阻高度依賴于淀積溫度、摻雜濃度以及退火溫度對晶粒大小的影響。4、氧化氮化硅含氧的氮化硅稱為氧化氮化硅（SiOXNY)，它兼有氧化硅和氮化硅的優點：（1）與氮化硅相比，氧化氮化硅改善了熱穩定性、抗斷裂能力、降低的膜應力。（2）氧化氮化硅的另一個優點是膜中的氮積累在硅界面處，減少了拉伸的硅-氧鍵的濃度，減少了熱載流子的產生。對于薄柵氧來說，在Si/SiO2界面處的氧化氮化硅層可以改進器件的電學性能。氧化氮化硅的制備：用N

35、H3氮化二氧化硅，或者直接生長SiOXNY（通過SiH4、N2O、NH3反應制備）。氮化硅 和氧化氮化硅通常作為絕緣介質膜進行選擇刻蝕的刻蝕終止層。三、等離子體輔助CVD在CVD過程中使用等離子體 的好處：更低的工藝溫度（250450C）對高的深寬比間隙有好的填充能力淀積的膜對硅片有優良的黏附能力高的淀積速率少的針孔和空洞，因而有高的膜密度工藝溫度低，因而應用范圍廣1、膜的形成在真空腔中施加射頻功率使氣體分子分解，就會發生等離子體增強CVD并淀積形成膜。被激發的分子具有化學活性很容易與其他原子鍵合形成黏附在硅片表面的膜。反應過程（共分8步）：反應物進入反應室電場使反應物分解薄膜初始物形成初始物

36、吸附初始物擴散到襯底中表面反應副產物的解吸附作用副產物去除2、等離子體增強CVD（PECVD）等離子體增強CVD過程使用等離子體能量來產生并維持CVD反應。與LPCVD相比，PECVD的反應溫度遠遠低于LPCVD的反應溫度。如LPCVD淀積氮化硅的溫度一般是800900C，而鋁的熔點是660C，因此不能用LPCVD在鋁上淀積氮化硅，而應用采用淀積溫度為350C的PECVD就很合適。3、高密度等離子體CVD（HDPCVD）HDPCVD：等離子體在低壓下以高密度混合氣體的形式直接接觸到反應腔中硅片的表面。它主要的優點是可以在300400C較低的淀積溫度下，制備出填充高深寬比的間隙的膜。2022-7

37、-476金屬化金屬化金屬化1多層互聯多層互聯22022-7-477金屬化金屬化是將金屬薄膜淀積到半導體晶片表面的工藝；淀積方法：真空蒸發、濺射和CVD方法；IC 制備工藝中廣泛使用的金屬材料包括：多晶硅多晶硅Polysilicon金屬硅化物金屬硅化物Silicides鋁合金鋁合金Aluminum alloy鈦鈦Titanium氮化鈦氮化鈦Titanium Nitride鎢鎢Tungsten鉭鉭Tantalum銅銅Copper2022-7-478金屬化工藝主要應用于：柵電極；與柵氧化層之間具有良好的界面特性和穩定性；與柵氧化層之間具有良好的界面特性和穩定性；具有合適的功函數，滿足具有合適的功函數

38、，滿足MOSMOS閾值電壓的要求；閾值電壓的要求；多晶硅柵更多地代替了鋁柵；多晶硅柵更多地代替了鋁柵；接觸電極；具有良好的金屬具有良好的金屬/ /半導體接觸特性；半導體接觸特性；廣泛使用的是金屬硅化物，廣泛使用的是金屬硅化物，WSiWSi2 2，TiSiTiSi2 2，CoSiCoSi2 2，MoSiMoSi2 2，TaSiTaSi2 2；互聯；要求電阻率小，易于淀積和刻蝕和良好的抗電遷移特性；要求電阻率小，易于淀積和刻蝕和良好的抗電遷移特性；采用鋁采用鋁- -銅合金，金屬鎢作為填充金屬，金屬銅合金，金屬鎢作為填充金屬，金屬TiTi作為連接層，合金作為連接層，合金TiNTiN作為緩沖層，粘接層

39、和抗反射層；作為緩沖層，粘接層和抗反射層；2022-7-4792022-7-4802022-7-481金屬化的材料多晶硅多晶硅1難溶金屬硅化物難溶金屬硅化物2鋁鋁3Ti/TiN/W45銅銅2022-7-482多晶硅用作MOS器件的柵極材料和IC中的局部互聯材料；一般采用LPCVD方法，通過硅烷SiH4熱分解淀積；需要對淀積的多晶硅柵重摻雜，采用離子注入方式；對多晶硅柵摻雜的同時，可以自對準的形成源、漏區，實現源、柵、漏區的自動排列；2022-7-483金屬化的材料多晶硅多晶硅1難溶金屬硅化物難溶金屬硅化物2鋁鋁3Ti/TiN/W45銅銅2022-7-484難溶金屬硅化物難熔金屬硅化物/多晶硅雙

40、層結構在柵和內部互聯的應用中可使互聯電阻降低約一個量級；難溶硅化物同鋁的接觸電阻率比硅同鋁的接觸電阻率低約一個數量級，硅化物的源、漏結構可以使源、漏區的薄層電阻大大降低；用作柵和互聯材料的金屬硅化物有：TiSi2，TaSi2，WSi2，CoSi2，MoSi2等；用作電極歐姆接觸材料的金屬硅化物有：PtSi，PdSi；2022-7-485金屬硅化物Silicide的淀積方法采用共濺射或共蒸發（電子束蒸發）方式將難溶金屬和硅淀積到多晶硅層等襯底上，該方法形成的硅化物通常稱為Polycide；濺射或蒸發單層難溶金屬于多晶硅襯底上，然后退火（RTA），難溶金屬與多晶硅襯底反應生成硅化物，該方法生成的硅

41、化物通常稱為Silicide (TiSi2 CoSi2) 。Silicide在SiO2表面不能生成，因此多晶硅襯底表面不能有SiO2層，采用Ar+離子轟擊去除；利用這一性質可制備自對準的復合柵；多余的難溶金屬采用選擇性強的濕法刻蝕（NH4OH/H2O2/H20或H2SO4/H2O2 ）清除；合金靶濺射；化學氣相淀積CVD方法，采用LPCVD或者PECVD(WSi2)；2022-7-4862022-7-487金屬化的材料多晶硅多晶硅1難溶金屬硅化物難溶金屬硅化物2鋁鋁3Ti/TiN/W45銅銅2022-7-488鋁鋁，排名第四的最佳傳導率金屬； 銀銀 1.6 u1.6 u.cm.cm 銅銅 1.

42、7 u1.7 u.cm.cm 金銀合金金銀合金 2.2 u2.2 u.cm.cm 鋁鋁 2.65 u2.65 u.cm.cm鋁是IC工藝中最常用的金屬，采用PVD或CVD的方法制備；在1970s，廣泛用作柵極材料、接觸材料和互聯材料； 2022-7-489Al/Si接觸中的尖楔現象Si在Al中的溶解度比較高，當Al-Si接觸時，退火過程中會有相當多的Si原子溶到Al中；Si在Al膜的晶粒間界中快速擴散而離開接觸孔的同時，Al就向接觸孔內運動，填充因Si離開而留下的空間；接觸孔內Si的消耗往往只通過幾個點，在這些地方，Al就會像尖釘一樣楔進Si中，形成“尖楔”現象；Si-Al界面處SiO2膜的厚

43、度較厚時尖楔現象會嚴重一些；尖楔現象在硅的（100）晶向比（111）晶向會嚴重一些，MOS器件采用（100）晶向，尖楔問題更突出；2022-7-490Al/Si接觸的改進1.采用采用Al-SiAl-Si合金代替合金代替AlAl作為接觸和互聯材料作為接觸和互聯材料 硅的含量硅的含量1%-4%，一般情況下為，一般情況下為1%；2. 鋁鋁-摻雜多晶硅雙層金屬化結構摻雜多晶硅雙層金屬化結構 典型工藝參數：采用典型工藝參數：采用Al-摻雜多晶硅結構，結深摻雜多晶硅結構，結深0.25um,柵氧化層厚度柵氧化層厚度250 ，接觸孔面積，接觸孔面積1um1um* *1um1um，500500下退下退火，沒有明

44、顯的火，沒有明顯的AlAl尖楔；尖楔；3. 鋁鋁-阻擋層結構阻擋層結構 一般一般PtSi，PdSi，CoSi用作為歐姆接觸材料，用用作為歐姆接觸材料，用TiN，TaN，WN作為阻擋層，接著再淀積金屬作為阻擋層，接著再淀積金屬Al； 2022-7-491電遷移現象電遷移現象是一種在大電流密度作用下的質量輸運現象；質量輸運一般沿電子流方向進行，導電的金屬原（離）子與導電電子之間的碰撞引起相互間的動量交換，金屬原子將沿著電子流的方向輸運，在相反的方向有質量耗盡產生空位，而在另一個方向則由于鋁原子的堆積而形成小丘，此為電遷移現象；鋁引線薄膜是多晶結構，導電鋁原子在薄膜中的輸運過程是擴散過程，主要沿晶粒

45、間界進行；產生的空洞會使互聯線開路或斷裂，而鋁原子的堆積會造成光刻的困難和多層布線之間的短路；2022-7-492電遷移的改進采用Al-Cu（4%）合金或Al-Si（1-2%）-Cu（4%）合金； Cu與Si雜質就如處于鋁晶粒間界處的“膠”一樣，可以有效地防止電子碰撞引起的鋁原子遷移。采用“竹狀”結構的鋁引線；采用三層夾心結構； 在兩層鋁薄膜之間增加約500的過渡金屬層（Ti等），經過400退火后，在兩層鋁之間形成金屬化合物，可以阻擋鋁的擴散。 2022-7-493金屬化的材料多晶硅多晶硅1難溶金屬硅化物難溶金屬硅化物2鋁鋁3Ti/TiN/W45銅銅2022-7-494Ti硅化物硅化物擴散阻擋

46、層擴散阻擋層粘附層粘附層2022-7-495TiN勢壘阻擋層 防止金屬鎢的擴散；粘附層 有助于金屬鎢更好的與Si和SiO2的結合；抗反射層 減少金屬圖形光刻時的反射，提高光刻的精度；2022-7-496金屬鎢鎢主要用在IC的互聯系統中；作為填充材料（鎢插塞plug)，填充接觸孔和兩個鋁層間的通孔； 金屬鎢一般采用CVD方法制備，可以獲得很好的臺階覆蓋，通孔填充效果；作為局部互聯材料； 因為鎢的電導率較低，全局互聯依然采用鋁和銅材料；2022-7-497金屬鎢2022-7-498鎢的填充工藝要求薄膜有較強的保形覆蓋，厚度均勻性好，但對電阻率要求不高。要使接觸孔和通孔完全填充，孔的側壁不應超過90

47、。用鎢填充接觸孔和通孔的工藝： 表面原位預清潔處理；表面原位預清潔處理； 淀積一個接觸層（通常是濺射或淀積一個接觸層（通常是濺射或CVD的的Ti膜）；膜）； 淀積一個附著淀積一個附著/阻擋層（通常是濺射或阻擋層（通常是濺射或CVD的的TiN膜）；膜）； 覆蓋式覆蓋式CVD淀積鎢；淀積鎢； 鎢膜回刻（氟基氣體等離子刻蝕，鎢膜回刻（氟基氣體等離子刻蝕，CMP）；）； 附著層和接觸層的刻蝕；附著層和接觸層的刻蝕；金屬鎢2022-7-499金屬鎢2022-7-4100金屬化的材料多晶硅多晶硅1難溶金屬硅化物難溶金屬硅化物2鋁鋁3Ti/TiN/W45銅銅2022-7-4101銅與低K介質 IC的器件尺寸

48、和互聯線尺寸的減少，使得互聯線延遲時間已經可以與器件門延遲時間相比較，使用銅作為互聯線，低K材料作為介質層，能極大降低互聯線電阻，減少互聯延遲； 銅的電阻率低（1.7u.cm），具有強的抗電遷移能力， 能保證IC電路功耗低，速度快，可靠性高； 銅互聯工藝依然有很大挑戰性： 銅的淀積制備；銅的淀積制備； 銅的銅的CMP平整化技術；平整化技術； 低低K介質材料的淀積和刻蝕；介質材料的淀積和刻蝕； 勢壘層材料選擇和淀積技術；勢壘層材料選擇和淀積技術； 互聯集成工藝中的清潔技術；互聯集成工藝中的清潔技術；2022-7-4102大馬士革（鑲嵌式）銅互聯工藝2022-7-4103內容金屬化金屬化1多層互聯

49、多層互聯22022-7-4104多層互聯互連線數目隨IC中器件數目增加而增加，而單位面積上可以實現的連線數有限，使用多層互聯，可以使單位芯片面積上的互連線面積成倍增加，允許有更多的互聯線，同時能降低互聯線延遲時間。PMD接觸孔接觸孔通孔通孔IMD2022-7-41052022-7-4106互聯金屬材料一般為鋁，鋁銅合金，鋁硅銅合金以及銅；介質材料一般為PECVD淀積得到的SiO2，SiN及低K介質；接觸孔填塞材料一般有Ti，TiN和W；多層互聯的工藝流程如下：2022-7-41072022-7-41082022-7-41092022-7-41102022-7-41112022-7-411220

50、22-7-41132022-7-41142022-7-41152022-7-41162022-7-41172022-7-41182022-7-41192022-7-41202022-7-41212022-7-4122光刻， 刻蝕6.1 引言 光刻的本質是把臨時電路結構復制到以后要進行刻蝕和離子注入的硅片上，轉移到硅片上的圖形組成了電路的元件，如柵電極、通孔、器件各層間必要的互連線以及硅摻雜區。 在完成試驗電路或計算機模擬之后，制造集成電路的第一步是產生幾何形狀的圖像，這些電路結構首先以圖形形式制作在名為掩膜版的石英版上，紫外線透過掩膜版把圖形轉移到硅片表面的光敏薄膜上。光刻顯影后圖形出現在硅片

51、上，然后用一種化學刻蝕工藝把薄膜圖形成像在下面的硅片上，各個連續圖形轉移之間可進行離子注入、擴散、氧化或金屬化等工藝操作。 6.1.1光刻的概念2022-7-4125光刻 光刻工藝是半導體器件和集成電路制造的重要工藝步驟。 光刻的精確度決定著器件和集成電路的最小尺寸。 當前CMOS集成電路的特征尺寸： 0.35um,0.25um,0.18um，甚至65nm,32nm光 刻氣相成底膜到軟烘2022-7-4127光刻所需要的三要素為：光刻膠、掩膜版和光刻機 （光）掩膜版：是石英版，包含了對于整個硅片來說確定一個工藝層所需的完整管芯陣列。光刻膠：一種聚合可溶解物，被涂在硅片襯底表面，被烘焙除去溶劑，

52、再將其用受控光線曝光。光刻膠是涂在硅片表面的臨時材料，僅是為了必要的圖形轉移，一旦圖形經過刻蝕或離子注入，就要被去掉。光譜：光譜能量要滿足激活光刻膠并將圖形從投影掩膜版中轉移過來的要求。典型的是紫外光源（UV)，紫外光一直是形成光刻圖形常用的能量源。UV波長（nm) 波長名 UV發射源436 G線 汞燈405 H線 汞燈365 I線 汞燈 248 深紫外 汞燈或氟化氪準分子激光193 深紫外 氟化氪準分子激光157 真空紫外 氟準分子激光 分辨率：光刻中一個重要的性能指標是每個圖形的分辨率。分辨率是將兩個相鄰近的特征圖形區分開的能力。套準精度：硅片表面存在的圖形與掩膜版上的圖形對準程度，因為掩

53、膜版上的圖形要層對層準確地轉移到硅片上，當圖形形成要多次用到掩膜版時，任何套準誤差都會影響硅片表面上圖案的布局寬容度。6.2光刻工藝光刻工藝包括兩類工藝類型:負性光刻和正性光刻。負性光刻負性光刻：把與掩膜版上圖形相反的圖形復制到硅片上。正性光刻正性光刻：把與掩膜版上相同的圖形復制到硅片上。兩種工藝的區別：所用光刻膠不同。描述掩膜版的方法是根據它們表面外觀：暗場掩膜版：其石英版上大部分被鉻覆蓋亮場掩膜版：掩膜版上有大面積透明的石英，只有很細的鉻圖形。用正性光刻做例子，一些通常的暗場掩膜版被用于源漏注入、LDD注入和接觸孔刻蝕工藝之前。亮場掩膜版應用于柵刻蝕和金屬互連刻蝕工藝之前。6.2.1負性光

54、刻 負性光刻掩膜版是透明的石英版，掩膜版上黑色部分是一層淀積的鉻膜，它能形成想得到的掩膜圖案。鉻是不透明的，不允許紫外光透過，對于負性光刻，在掩膜版上不透明鉻下面的區域沒有曝光，因此沒有改變，光刻膠仍是軟的，當暴露在顯影化學溶劑中時就會溶解。紫外線透過掩膜版透明區域后把光刻膠硬化，所以就不會溶解在顯影液中。這樣，負性光刻膠得到了與掩膜版上圖案相反的圖形。6.2.2正性光刻正性光刻中被曝光區域經歷了一種光化學反應，在顯影液中軟化并可溶解在其中。不透明掩膜版下的沒被曝光的光刻膠仍保留在硅片上，保留下的光刻膠在曝光前已被硬化，將留在硅片表面，作為以后工藝（刻蝕）的保護層，工藝結束后光刻膠被除去。6.

55、3光刻膠一、硅片制造中光刻膠的目的：將掩膜版圖案轉移到硅片表面頂層的光刻膠中在后續工藝中，保護下面的材料（例如刻蝕和離子注入阻擋層）二、光刻膠的種類基于光刻膠如何響應紫外線將光刻膠分為：正性光刻膠和負性光刻膠負性光刻膠：紫外光曝光區域交聯硬化，使曝光的光刻膠難溶于顯影液溶劑中，光刻膠沒有在顯影液中除去，一種負相的掩膜圖形形成在光刻膠上。正性光刻膠：曝光過程中正性光刻膠分解，其曝光區域變得容易溶解，一種正相掩膜圖形出現在光刻膠上?？梢罁饪棠z能形成圖形的最小關鍵尺寸來給光刻膠分類：傳統光刻膠：形成線寬尺寸在0.35m和0.35m以上的光刻膠?；瘜W放大（CA）光刻膠：20世紀90年代后期引入的一種

56、新的光刻膠，適用于深紫外線（DUV)波長的光刻膠?；瘜W放大光刻膠可以在批量生產中形成0.25m以下的細微幾何關鍵尺寸。三、正、負光刻膠的對比 負性光刻膠是最早使用的光刻膠，具有對硅片良好的粘附性和對刻蝕良好的阻擋作用，顯影時易變形和膨脹，使負性光刻膠只有2 m分辨率。隨著超大規模集成電路的發展，負性光刻膠被正性光刻膠取代。正性光刻膠的粘附性較差，分辨率較負性光刻膠好。掩膜版的極性即亮場區變成暗的，暗場區變成透明的。兩種光刻膠其復制掩膜尺寸不同對于用亮場掩膜版的負性光刻膠，光刻膠中的尺寸要比相應的光刻掩膜版的尺寸小，因為圖形周圍有光的散射；用暗場掩膜版的正性光刻膠相反，因為散射會趨向于增大光刻膠

57、中的圖案。 四、光刻膠的物理特性光刻膠物理特性：分辨率對比度敏感度粘滯性粘附性抗蝕性表面張力存儲和傳送沾污和顆粒1、分辨率：分辨率是區別硅片表面上兩個或更多的鄰近特征圖形的能力。形成的關鍵尺寸越小，光刻膠的分辨能力和光刻系統就越好。是表征光刻精度或清晰度能力的標志通常用每毫米內能刻蝕出可分辯的最多線條數目來表示。正性光刻膠的分辨率高于負性光刻膠。光刻膠的平均分子量越高，分子量分散性越大，則分辨率越低。2、對比度：指光刻膠上從曝光區到非曝光區過渡的陡度。具有高對比度從而產生垂直的光刻膠側墻是最理想的。差的光刻膠對比度 好的光刻膠對比度3、敏感度：敏感度是硅片表面光刻膠中產生一個良好圖形所需要的一

58、定波長光的最小能量值。提供給光刻膠的能量值通常稱為曝光量。 光刻膠的敏感度與光刻膠的性質和光刻工藝有關，如負性光刻膠一般比正性光刻膠具有更高的敏感度。在工藝上涂膠厚度、顯影條件、光源的光譜成分及增感劑都對敏感度有影響。4、粘滯性：指液體光刻膠來說其流動特性的定量指標。粘滯性與時間有關，因為它會在使用中隨著光刻膠中溶劑揮發增加。 粘滯性增加，光刻膠流動趨勢變小，在硅片上的厚度增加，厚的光刻膠提供了更好的臺階覆蓋和更好的干刻阻擋層，厚的光刻膠使得到針孔的幾率降低（針孔是穿過光刻膠層直到襯底材料的微笑空洞，刻蝕的化學藥劑會穿過小孔從而破壞襯底材料。低粘滯性光刻膠流動的傾向更大，會在硅表面產生更薄的覆

59、蓋層。5、粘附性：光刻膠的粘附性描述了光刻膠粘著于襯底的強度，直接影響光刻質量。 光刻膠粘附性不足會導致硅片表面圖形變形，光刻膠必須粘附于多種不同類型的表面：硅、多晶硅、二氧化硅、氮化硅和不同的金屬。光刻膠的粘附性要保證光刻膠經受住曝光、顯影和后續工藝。6、表面張力：液體中將表面分子拉向液體主體內的分子間吸引力。 光刻膠具有產生相對大的表面張力的分子間力（不同步驟中光刻膠分子會聚在一起），同時光刻膠的表面張力必須足夠小，從而保證在應用時能提供良好的流動性和硅的覆蓋。7、抗蝕性：光刻膠在后續的濕刻和干刻中保護襯底表面，較長時間抵抗腐蝕劑的侵蝕。8、存儲和傳送：能量能激活光刻膠的化學性質，所以在存

60、儲和使用時控制光能和熱能，需規定閑置期限和存儲溫度。一般光刻膠容器密閉，不透光，并直接固定在硅片軌道系統上，避免暴露在空氣中。9、沾污和顆粒：與硅片加工中所有化學品一樣，光刻膠的純度十分重要。與光刻膠相關的最關鍵的純度是可動離子和顆粒沾污。五、傳統的I線光刻膠傳統的I線光刻膠是那些適用于I線紫外波長（365nm)的光刻膠對應關鍵尺寸0.35 m以上的非關鍵層的光刻都適用。包括正膠和負膠，正膠最常用。1、I線光刻膠的基本成分組成：樹脂（聚合物材料）、感光劑、溶劑和添加劑（備選）。樹脂：一種惰性的聚合物（包括碳、氫、氧的有機高分子）基質。 用于把光刻膠中的不同材料聚在一起的粘合劑。樹脂給予了 光刻