硅片光刻

光刻是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺。是对半导体晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)进行开孔，以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。硅片清洗烘干方法：湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙（热板150～250C,1～2分钟，氮气保护）目的：a、除去表面的污染物（颗粒、有机物、工艺残余、可动离子）；b、除去水蒸气，使基底表面由亲水性变为憎水性，增强表面的黏附性（对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。非接触式曝光，掩膜板与光刻胶层的略微分开，可以避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤。硅片光刻

通常来说，在使用工艺方法一致的情况下，波长越短，加工分辨率越佳。静态旋转法：首先把光刻胶通过滴胶头堆积在衬底的中心，然后低速旋转使得光刻胶铺开，再以高速旋转甩掉多余的光刻胶。在高速旋转的过程中，光刻胶中的溶剂会挥发一部分。静态涂胶法中的光刻胶堆积量非常关键，量少了会导致光刻胶不能充分覆盖硅片，量大了会导致光刻胶在硅片边缘堆积甚至流到硅片的背面，影响工艺质量。动态喷洒法：随着硅片尺寸越来越大，静态涂胶已经不能满足较新的硅片加工需求。广东省科学院半导体研究所。中山芯片光刻正胶光刻的基本流程：衬底清洗、前烘以及预处理，涂胶、软烘、曝光、显影、图形检查，后烘。

光刻胶是光刻工艺中较关键材料，国产替代需求紧迫。光刻工艺是指在光照作用下，借助光刻胶将掩膜版上的图形转移到基片上的技术，在半导体制造领域，随着集成电路线宽缩小、集成度大为提升，光刻工艺技术难度大幅提升，成为延续摩尔定律的关键技术之一。同时，器件和走线的复杂度和密集度大幅度提升，较好制程关键层次需要两次甚至多次曝光来实现。其中，光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。光刻胶经过几十年不断的发展和进步，应用领域不断扩大，衍生出非常多的种类。不同用途的光刻胶曝光光源、反应机理、制造工艺、成膜特性、加工图形线路的精度等性能要求不同，导致对于材料的溶解性、耐蚀刻性、感光性能、耐热性等要求不同。因此每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上都比较特殊，要求使用不同品质等级的光刻胶**化学品。

光聚合型，可形成正性光刻胶，是通过采用了烯类单体，在光作用下生成自由基从而进一步引发单体聚合，较后生成聚合物的过程；光分解型光刻胶可以制成正性胶，通过采用含有叠氮醌类化合物的材料在经过光照后,发生光分解反应的过程。光交联型，即采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，从而起到抗蚀作用，是一种典型的负性光刻胶。按照应用领域的不同，光刻胶又可以分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示(LCD）用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。PCB 光刻胶技术壁垒相对其他两类较低，而半导体光刻胶表示着光刻胶技术较先进水平。光刻机又被称为：掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等。

不同波长的光刻光源要求截然不同的光刻设备和光刻胶材料。在20世纪80年代，半导体制成的主流工艺尺寸在1.2um(1200nm)至0.8um(800nm)之间。那时候波长436nm的光刻光源被普遍使用。在90年代前半期，随着半导体制程工艺尺寸朝0.5um（500nm）和0.35um（350nm）演进，光刻开始采用365nm波长光源。436nm和365nm光源分别是高压汞灯中能量较高，波长较短的两个谱线。高压汞灯技术成熟，因此较早被用来当作光刻光源。使用波长短，能量高的光源进行光刻工艺更容易激发光化学反应、提高光刻分别率。光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一。湖北光刻加工厂

光刻可能会出现显影不干净的异常，主要原因可能是显影时间不足、显影溶液使用周期过长。硅片光刻

整个光刻显影过程中，TMAH没有同PHS发生反应。负性光刻胶的显影液。二甲苯。清洗液为乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。显影中的常见问题：a、显影不完全（IncompleteDevelopment）。表面还残留有光刻胶。显影液不足造成；b、显影不够（UnderDevelopment）。显影的侧壁不垂直，由显影时间不足造成；c、过度显影（OverDevelopment）。靠近表面的光刻胶被显影液过度溶解，形成台阶。显影时间太长。硬烘方法：热板，100～130C（略高于玻璃化温度Tg），1～2分钟。目的：完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂（以免在污染后续的离子注入环境，例如DNQ酚醛树脂光刻胶中的氮会引起光刻胶局部爆裂）；硅片光刻

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