光刻胶及光刻工艺流程
光刻胶及光刻工艺流程
光刻工艺流程
原因是绝大多数光刻胶所含的高分子聚合物是疏水的，而氧 化物表面的羟基是亲水的，两者表面粘附性不好。 通常用的增粘剂：HMDS(六甲基二硅胺烷)
亲水的带羟基的硅烷醇→疏水的硅氧烷结构，既易与晶圆表 面结合，又易与光刻胶粘合。
方法有：沉浸式，旋涂法和蒸汽法
2.涂胶 涂胶工艺的目的就是在晶园表面建立薄的、均匀的、并且没
（2）烘干 经过清洁处理后的晶圆表面会含有一定的水分（亲水性表
面），所以必须将其表面烘烤干燥（干燥的表面为憎水性表 面），以便增加光刻胶和晶圆表面的粘附能力。
光刻工艺流程
保持憎水性表面的方法：一种是把室内湿度保持在50%以 下，并且在晶园完成前一步工艺之后尽可能快地对晶园进行 涂胶。另一种是把晶园储存在用干燥且干净的氮气净化过的 干燥器中。
8.检验 显影检查是为了查找光刻胶中成形图形的缺陷。继续进 行刻蚀工艺或离子注入工艺前必须进行检查以鉴别并除 去有缺陷的晶圆。
1. 根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类
正胶（Positive Photo Resist）：曝光前对显影液不可溶，而曝光 后变成了可溶的，能得到与掩模板遮光区相同的图形。
负胶（Negative Photo Resist）：反之。
掩模板
PR
氧化膜
wafe r
正胶
曝光
显影
负胶
光刻胶的分类
光刻工艺流程
前处理 涂胶
软烘烤 对准曝光
检验 硬烘烤 显影
PEB
光刻工艺流程
1.前处理
（1）微粒清除 wafer表面的杂质微粒会影响光刻胶的粘附，且会损坏光刻
的图形，造成成品率的下降，所以必须要清洁掉表面的杂质颗 粒、表面沾污以及自然氧化层等。
第四章光刻技术
二,光刻版(掩膜版)
基版材料:玻璃,石英. 要求:在曝光波长下的透光度高,热膨胀系数 与掩膜材料匹配,表面平坦且精细抛光.
二,光刻版(掩膜版)
掩膜版的质量要求 若每块掩膜版上图形成品率=90%,则 6块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)6=53% 10块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)10=35% 15块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)15=21% 最后的管芯成品率当然比其图形成品率还要低 ①图形尺寸准确,符合设计要求; ②整套掩膜版中的各块版应能依次套准,套准误差应尽可能小; ③图形黑白区域之间的反差要高; ④图形边缘要光滑陡直,过渡区小; ⑤图形及整个版面上无针孔,小岛,划痕等缺陷; ⑥固耐用,不易变形.
三,光刻机(曝光方式)
④1:1扫描投影光刻机(美国Canon公司)
三,光刻机(曝光方式)
⑤分步重复投影光刻机--Stepper DSW:direct-step-on-wafer ⅰ)原理: 采用折射式光学系统和4X~5X的缩小透镜. 曝光场:一次曝光只有硅片的一部分,可以大大 提高NA(0.7),并避免了许多与高NA有关的聚 焦深度问题,加大了大直径硅片生产可行性. 采用了分步对准聚焦技术.
一,光刻胶
4.感光机理 ①负胶
聚乙烯醇肉桂酸脂-103B,KPR
一,光刻胶
双叠氮系(环化橡胶)-302胶,KTFR
一,光刻胶
②正胶 邻-叠氮萘醌系-701胶,AZ-1350胶
二,光刻版(掩膜版)
掩膜版在集成电路制造中占据非常重要的地位,因为 它包含着欲制造的集成电路特定层的图形信息,决定 了组成集成电路芯片每一层的横向结构与尺寸. 所用掩膜版的数量决定了制造工艺流程中所需的最少 光刻次数. 制作掩膜版首先必须有版图.所谓版图就是根据电路 ,器件参数所需要的几何形状与尺寸,依据生产集成 电路的工艺所确定的设计规则,利用计算机辅助设计 (CAD)通过人机交互的方式设计出的生产上所要求 的掩膜图案.
光刻和刻蚀的主要步骤
光刻和刻蚀的主要步骤如下：
光刻的主要步骤包括涂胶、曝光和显影。
首先，在硅片上沉积一层光刻胶。
这是一个具有高度选择性和可重复性的光敏聚合物材料，能够在曝光过程中改变化学性质。
然后，通过旋转硅片的方式，将光刻胶均匀地涂布在硅片的表面。
接下来，进行曝光和显影。
在曝光过程中，光能激活光刻胶中的光敏成分，从而将光掩模上的电路图形转移到光刻胶上。
在显影液的作用下，未被光刻胶覆盖的区域被显露出来，以进行下一步的刻蚀过程。
刻蚀的主要步骤包括清洗、涂胶、干燥和预处理、放置硅片、进行刻蚀以及退火。
首先，需要清洗硅片表面以去除杂质和污染物。
然后，通过涂胶机将光刻胶均匀地涂布在硅片的表面。
接着，将硅片进行干燥和预处理。
预处理可以包括去除表面的污垢和残留物等操作。
之后，将硅片放置在刻蚀机中，进行刻蚀操作。
刻蚀过程中，未被光刻胶覆盖的区域被选择性去除。
最后，进行退火操作，使硅片表面或内部的微观结构发生变化，以达到特定性能的工艺。
光刻胶及光刻工艺流程
光刻胶及光刻工艺流程光刻胶是集成电路制造过程中重要的材料之一，它的主要作用是在光刻工艺中作为掩膜保护剂，将紫外光照射过的区域与未经照射的区域进行区分，从而完成器件的精密图案的形成。
本文将介绍光刻胶及其在光刻工艺流程中的应用。
光刻胶（Photoresist）是一种特殊的感光材料，它可以在光的照射下发生化学反应，改变物质的化学和物理性质。
根据其特性，光刻胶可以分为两种类型：负型光刻胶和正型光刻胶。
负型光刻胶是在紫外光照射下，光刻胶会发生聚合反应，形成一层比原来的胶层更为固化的区域。
而未曝光的胶层在显影过程中被去除，形成比曝光区域更深的“坑”。
因此，负型光刻胶可形成器件的凹陷结构。
正型光刻胶则相反，未曝光的胶层会进一步发生聚合反应，在显影过程中保留下来形成比曝光区域更高的区域。
正型光刻胶可形成器件的突起结构。
在光刻工艺流程中，首先需要将光刻胶涂覆在晶圆表面。
这一步骤称为光刻胶的涂布。
涂布的目的是将光刻胶均匀地涂覆在晶圆表面，并形成一定厚度的胶层。
涂布方法包括旋涂法、滚涂法和喷洒法等。
涂布完成后，需要将光刻胶进行预烘烤。
预烘烤的目的是将光刻胶中的溶剂迅速挥发掉，使胶层迅速形成。
预烘烤的温度和时间需根据光刻胶的类型和要求进行调节。
接下来是曝光步骤。
曝光是将掩膜和光刻胶放置在光刻机中，通过紫外光的照射，将掩膜上的图案转移到光刻胶上。
光刻机使用的光源多是紫外光源，如Hg灯或氘灯。
曝光的参数包括曝光时间、曝光强度和曝光模式等。
完成曝光后，需要进行显影。
显影是将晶圆放入显影液中，显影液会溶解或去除光刻胶中未曝光的部分，留下曝光的部分。
显影液的种类和浓度需根据光刻胶的类型和要求进行选择。
显影完成后，还需进行后处理。
后处理通常包括后烘烤和清洗两个步骤。
后烘烤是将晶圆放入恒温烘炉中，将光刻胶中残留的溶剂和显影液彻底除去，使光刻胶更加稳定。
清洗则是将晶圆浸泡在溶剂中，去除掉与已曝光的光刻胶没有反应的部分。
光刻胶及其对应的工艺流程是集成电路制造中至关重要的一部分。
光刻胶工艺
TRACK工艺简介摘要本文简要介绍关于涂胶、显影工艺的一些相关内容。
引言超大规模IC对光刻有五个基本要求，即：高分辨率、高灵敏度、精密的套刻对准、低缺陷和大尺寸上的加工问题（如温度变化引起晶圆的胀缩等）。
这五个基本要求中，高分辨率、高灵敏度和低缺陷与涂胶、显影工艺有很密切的关系。
第一节涂胶工艺1光刻胶光刻胶主要由树脂（Resin）、感光剂（Sensitizer）及溶剂（Solvent）等不同材料混合而成的，其中树脂是粘合剂（Binder）, 感光剂是一种光活性（Photoactivity）极强的化合物，它在光刻胶内的含量和树脂相当，两者同时溶解在溶剂中，以液态形式保存。
除了以上三种主要成分以外，光刻胶还包含一些其它的添加剂（如稳定剂，染色剂，表面活性剂）。
光刻胶分为正胶和负胶。
负胶在曝光后会产生交联（Cross Linking）反应，使其结构加强而不溶解于显影液。
正胶曝光后会产生分解反应，被分解的分子在显影液中很容易被溶解，从而与未曝光部分形成很强的反差。
因负胶经曝光后，显影液会浸入已交联的负性光刻胶分子内，使胶体积增加，导致显影后光刻胶图形和掩膜版上图形误差增加，故负胶一般不用于特征尺寸小于0.3um的制造。
典型的正胶材料是邻位醌叠氮基化合物，常用的负胶材料是聚乙稀醇肉桂酸酯。
CSMC-HJ用的是正性光刻胶。
在相同的光刻胶膜厚和曝光能量相同时，不同光刻胶的感光效果不同。
在一定的曝光波长范围内，能量低而感光好的胶称为灵敏度，反之则认为不灵敏。
我们希望在能满足光刻工艺要求的情况下，灵敏度越大越好，这样可减少曝光时间，从而提高产量。
2涂胶涂胶是在结净干燥的圆片表面均匀的涂一层光刻胶。
常用的方法是把胶滴在圆片上，然后使圆片高速旋转，液态胶在旋转中因离心力的作用由轴心沿径向飞溅出去，受附着力的作用，一部分光刻胶会留在圆片表面。
在旋转过程中胶中所含溶剂不断挥发，故可得到一层分布均匀的胶膜。
涂胶过程有以下几个步骤：1.1涂胶前处理（Priming）：要使光刻胶精确地转移淹膜版上的图形，光刻胶与圆片之间必须要有良好的粘附。
光刻基本流程
光刻基本流程一、概述光刻技术是半导体工业中最基本的制造工艺之一，也是微电子工业中最为重要的制造工艺之一。
光刻技术是利用高能量紫外线或电子束将芯片上的图案投影到硅片上，形成微米级别的芯片结构。
光刻技术在现代半导体工业中扮演着至关重要的角色。
二、准备工作在进行光刻之前，需要进行准备工作。
具体步骤如下：1. 准备硅片：首先需要将硅片清洗干净，并进行表面处理，以便于后续步骤的进行。
2. 制作掩膜：掩膜是用来将芯片上的图案投影到硅片上的关键部件，因此需要精确制作。
掩膜可以使用光刻机器制作或者购买现成的。
3. 准备光刻胶：在硅片表面涂覆一层光刻胶，然后通过曝光和显影等过程形成芯片结构。
因此，在进行光刻之前需要准备好适合自己需求的光刻胶。
三、曝光曝光是整个光刻过程中最关键的步骤之一。
曝光的具体步骤如下：1. 将硅片放置在光刻机器中，并将掩膜放置在硅片上。
2. 打开光源，照射到掩膜上，通过掩膜上的图案将光线投影到硅片表面。
3. 硅片表面涂覆的光刻胶会因为受到光线的影响而发生化学反应，形成一个芯片结构。
四、显影显影是将曝光后的芯片结构从硅片表面剥离出来的过程。
显影的具体步骤如下：1. 将曝光后的硅片放入显影液中，使得未被曝光过的部分被溶解掉，而曝光过的部分则保留下来。
2. 将硅片从显影液中取出，并进行清洗和干燥等处理，以便于后续步骤进行。
五、刻蚀刻蚀是将芯片结构从硅片表面转移到芯片材料内部的过程。
刻蚀分为干法和湿法两种方法。
其中湿法刻蚀主要用于玻璃等非晶体材料，而干法刻蚀则主要用于硅片等晶体材料。
1. 干法刻蚀：将硅片放入刻蚀机器中，通过高能量粒子或化学反应等方式将芯片结构从表面转移到材料内部。
2. 湿法刻蚀：将硅片放入湿法刻蚀液中，使得芯片结构从表面转移到材料内部。
六、清洗和检测最后一步是清洗和检测。
在进行清洗之前需要对芯片进行检测，以确保芯片的质量符合要求。
具体步骤如下：1. 将芯片进行清洗和干燥等处理，以便于后续步骤的进行。
晶圆光刻流程
晶圆光刻流程晶圆光刻是半导体制造过程中的关键步骤之一，用于将电路图案转移到晶圆上，形成各种功能器件。
下面将详细介绍晶圆光刻的流程。
1. 掩膜制备在晶圆光刻前，首先需要制备掩膜。
掩膜是一个透明基片，上面覆盖着光刻胶。
通过在掩膜上制造出所需的线路和图案，可以将这些图案转移到晶圆上。
掩膜的制备通常使用光刻机进行，利用光刻胶的敏感性，通过曝光和显影的过程形成所需的图案。
2. 光刻胶涂覆制备好的掩膜需要通过光刻胶涂覆到晶圆表面。
在这一步骤中，晶圆被放置在旋转台上，通过旋转台的旋转，将光刻胶均匀涂覆到晶圆表面。
光刻胶的涂覆要求均匀、薄而平整，以保证后续的图案转移质量。
3. 掩膜对准光刻胶涂覆完成后，将掩膜对准到晶圆表面。
这一步骤需要借助显微镜等设备，将掩膜与晶圆上的标记点对准，确保图案的转移准确无误。
4. 光刻曝光在掩膜对准完成后，进行光刻曝光。
光刻曝光是将掩膜上的图案通过光源照射到光刻胶上的过程。
光刻曝光的目的是让光刻胶发生化学反应，形成显影过程中需要的图案。
光刻曝光的参数包括曝光时间、曝光能量等，需要根据具体的光刻胶和晶圆材料进行调整。
5. 显影光刻曝光后，需要进行显影步骤。
显影是通过将晶圆浸泡在显影液中，使得未曝光的部分光刻胶溶解，而曝光的部分光刻胶保留下来。
这样就形成了光刻胶上的图案。
显影液的种类和浸泡时间需要根据具体的光刻胶和晶圆材料进行选择。
6. 光刻胶去除显影完成后，需要将剩余的光刻胶去除，以便后续的工艺步骤。
光刻胶去除通常使用化学清洗方法，将晶圆浸泡在相应的去胶液中，使得光刻胶完全溶解。
7. 清洗和检测最后一步是对晶圆进行清洗和检测。
清洗是为了去除光刻胶去除过程中产生的污染物和残留物，保证晶圆表面的干净和平整。
检测是为了确保光刻图案的质量和准确性，通过显微镜等设备对晶圆上的图案进行检查。
总结晶圆光刻是半导体制造中至关重要的步骤，通过掩膜制备、光刻胶涂覆、掩膜对准、光刻曝光、显影、光刻胶去除、清洗和检测等步骤，将电路图案转移到晶圆上。
光刻胶生产工艺流程
光刻胶生产工艺流程
《光刻胶生产工艺流程》
光刻胶是半导体工艺中重要的材料之一，它在集成电路制造过程中起着至关重要的作用。
光刻胶生产工艺是一个复杂而精密的过程，需要严格控制各个环节，确保最终产品的质量和性能。
首先，光刻胶的生产需要选择高质量的原材料，如聚酯树脂、聚合物、抗蚀剂、增稠剂等，这些原材料质量的好坏直接影响到光刻胶的性能。
然后，在一定的温度和湿度条件下，将原材料混合搅拌，然后通过过滤等工艺，确保混合物的稳定性和纯净度。
接下来，通过浆料制备工艺将混合物转化为光刻胶的母液。
这个过程需要严格控制各种参数，如温度、压力、速度等，确保母液的均匀性和稳定性。
然后，将母液进行薄膜涂覆，形成光刻胶的薄膜层，再进行固化和曝光等工艺，最终得到成品的光刻胶。
在整个生产工艺中，需要严格控制各个环节的温度、湿度、压力等参数，确保生产过程的稳定性和可控性。
同时，还需要进行严格的质量检验和控制，确保最终产品的质量和性能符合要求。
总的来说，光刻胶生产工艺流程是一个精密而复杂的过程，需要严格控制各个环节，确保产品的质量和性能。
只有这样，才
能满足半导体工艺对光刻胶的高要求，为集成电路制造提供优质的材料保障。
光刻胶合成工艺
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光刻胶合成工艺（大纲）一、光刻胶概述1.1光刻胶的定义与分类1.2光刻胶在半导体产业中的应用1.3光刻胶市场与发展趋势二、光刻胶合成原料与制备方法2.1光刻胶合成原料选择2.1.1成膜树脂2.1.2光敏剂2.1.3溶剂与添加剂2.2光刻胶制备方法2.2.1溶液法制备2.2.2干法制备2.2.3湿法制备三、光刻胶合成工艺流程3.1原料预处理3.1.1成膜树脂的预处理3.1.2光敏剂的预处理3.1.3溶剂与添加剂的预处理3.2混合与溶解3.2.1混合设备与工艺3.2.2溶解过程控制3.3过滤与净化3.3.1过滤设备选择3.3.2过滤工艺优化3.4调整与检测3.4.1调整工艺参数3.4.2检测方法与指标四、光刻胶性能评价与优化4.1光刻胶性能指标4.1.1成膜性能4.1.2光学性能4.1.3化学性能4.1.4热稳定性4.2性能评价方法4.2.1实验室评价4.2.2生产线评价4.3性能优化策略4.3.1原料选择与配比优化4.3.2工艺参数调整4.3.3结构设计与改性五、光刻胶合成工艺在半导体产业中的应用案例5.1光刻胶在集成电路制造中的应用5.2光刻胶在显示器件制造中的应用5.3光刻胶在其他半导体器件制造中的应用六、光刻胶合成工艺的发展趋势与展望6.1新型光刻胶技术6.2绿色合成工艺6.3智能制造与自动化6.4产业链协同发展一、光刻胶概述1.1光刻胶的定义与分类光刻胶，又称为光阻，是一种用于光刻工艺的高分子材料。
光刻胶参数及光刻工艺
光刻胶参数及光刻工艺1、正性光刻胶RZJ-304●规格RZJ-304：25mpa·s，50mpa·s（粘稠度），配用显影液：RZX-3038●匀胶曲线注：粉色为50cp，蓝色为25cp●推荐工艺条件①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.0～3.5μm②前烘：热板100℃×90sec③曝光：50～75mj/cm2（计算方法:取能量60mj/cm2取光强400×102um/cm2，则60/40=1.5s）④显影：23℃，RZX-3038，1min，喷淋或浸渍⑤清洗：去离子水30sec⑤后烘：热板120℃×120sec●规格S1813，配用显影液为ZX-238●匀胶曲线●推荐工艺条件1（以具体工艺为参考）①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.23um（1.1～1.9μm）②前烘：热板115℃×60sec③曝光：150mj/cm2④显影：21℃，ZX-238，65sec，喷淋或浸渍⑤清洗：去离子水30sec⑥后烘：热板125℃×120sec●规格AZ-5214，配用显影液AZ-300●匀胶表格（单位：微米）●推荐工艺条件1（以具体工艺为参考）①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.47um（1.14～1.98μm）②前烘：热板100℃×90sec③曝光：240mj/cm2④后烘：115℃×120sec⑤泛曝光：>200mj/cm2⑥显影：21℃，AZ-300，60sec，喷淋或浸渍⑦清洗：去离子水30sec⑧坚膜：热板120℃×180sec注意：紧急救护措施（对于光刻胶）①吸入：转移至空气新鲜处，必要时进行人工呼吸或就医。
②皮肤接触：肥皂水清洗后自来水清洗。
③眼睛接触：流动清水清洗15分钟以上，必要时就医。
光刻的原理
光刻的原理光刻技术是一种重要的微电子制造工艺，广泛应用于芯片、集成电路、液晶显示器等微电子领域。
其原理是利用光的干涉、衍射和化学反应等作用，将芯片设计图案转移到光刻胶上，然后通过化学腐蚀和蚀刻等步骤，将芯片上的电路图案形成。
光刻技术的核心是光刻胶，它是一种特殊的化学物质，具有光敏性质。
当光照射到光刻胶上时，它会发生化学反应，使得光刻胶的物理性质发生变化，形成可控的图案。
因此，光刻技术的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.基片清洗：将芯片基片进行清洗，去除表面的杂质和污染物，以便后续工艺的进行。
2.涂覆光刻胶：将光刻胶沉积在基片上，并利用旋涂机将光刻胶均匀地涂布在基片表面上，形成一层薄膜。
3.预烘烤：将光刻胶暴露在高温下，使其变得更加坚硬和稳定，以便进行后续的光刻。
4.曝光：将芯片设计图案照射在光刻胶表面上，利用光刻机器对光进行精确的控制和调节，形成可控的图案。
5.显影：将光刻胶进行显影处理，去除不需要的部分，以便后续的化学腐蚀和蚀刻。
6.腐蚀和蚀刻：根据芯片设计图案的要求，进行化学腐蚀和蚀刻处理，将芯片上的电路形成。
光刻技术的精度和稳定性是微电子制造的关键因素之一。
在光刻胶的制备和光刻机器的调节上，需要精细的控制和调整，以保证芯片上的电路图案精度和一致性。
此外，光刻技术还需要考虑光源的波长和光强度、光刻胶的选择和配方、显影液的选择和浓度等因素，以实现最佳的光刻效果。
随着微电子制造技术的不断发展和进步，光刻技术也在不断地演变和改进。
例如，使用更高分辨率的光刻机器和更先进的光刻胶，能够实现更小尺寸和更高精度的芯片设计图案。
同时，利用多重曝光、多层光刻等技术，也能够实现更加复杂和精细的芯片电路图案。
光刻技术是微电子制造的重要工艺之一，其原理和流程十分复杂和精细。
只有通过精细的控制和调节，才能够实现高精度和高稳定性的芯片设计图案。
随着技术的不断发展和进步，相信光刻技术将会越来越成熟和完善，为微电子制造带来更多的发展机遇。
光刻工艺概述
光刻工艺概述光刻工艺流程图步骤１、前处理２、匀胶３、前烘4、光刻5、显影6、坚膜7、腐蚀8、去胶一前处理（oap）通常在150~200℃对基片展开煨考以除去表面水份，以进一步增强光刻胶与硅片的附着性。
（亲水表面与光刻胶的附着性差，si的亲水性最轻，其次sio2，最后psi玻璃和bsi玻璃）oap的主要成分为六甲基二硅烷，在提高光刻胶的附着性工艺中，它起著的促进作用不是减粘剂，而是发生改变sio2的界面结构，变小亲水表面为亲水性表面。
oap通常使用蒸汽涂敷的方式，直观评者价粘附性的好坏，可在前处理过的硅片上滴一滴水，通过测量水与硅片的接触角，角度越大，粘附性越好，说明疏水性越强。
接触角水si二、坯胶光刻胶通常采用旋涂方式，在硅片上得到一层厚度均匀的胶层。
影响胶厚的最主要因素：光刻胶的粘度及旋转速度。
次要因素：排风；回吸；胶泵压力；胶盘；温度。
胶薄的直观算法：光刻胶理论的最轻胶薄的平方除以理论的输出功率=目标光刻胶的胶薄的平方除以目标输出功率比如：光刻胶理论厚度1微米须要输出功率3000转回/分后，那须要光刻胶厚度1.15微米时输出功率应属12*3000/1.152三、前煨前烘的目的是为了驱除胶膜中残余的溶剂，消除胶膜的机械应力。
前烘的作用：1）增强胶层的沾附能力；2）在接触式曝光中可以提高胶层与掩模板接触时的耐磨性能；3）可以提高和稳定胶层的感光灵敏度。
前烘是热处理过程，前烘通常的温度和时间：烘箱90~115℃30分钟热板90~120℃60~90秒四、光刻光刻胶经过前煨后，原来液态光刻胶在硅片表面上切割。
光刻的目的就是将掩膜版上的图形迁移至硅片上。
曝光的设备分类接触式、吻合式、投影式、步进式/扫描式、电子束曝光、硬x射线曝光。
五、显像经过显像，正胶的曝光区域和负胶的非曝光区域被熔化，正胶的非曝光区域和负胶的曝光区域被留存下来，从而顺利完成图形的迁移工作。
正胶曝光区域经过曝光后，分解成羧酸与碱性的显影液中和反应从而被熔化。
光刻胶的工艺流程
光刻胶的工艺流程光刻胶，这在微观世界里就像一个神奇的画笔，在芯片制造等高科技领域有着至关重要的作用。
光刻胶的工艺流程从基底准备开始。
就好比盖房子要先打好地基一样，这个基底得处理得干干净净、平平整整。
如果基底上有脏东西或者坑坑洼洼的，那光刻胶涂上去就像是在一块不平整的泥地上画画，怎么能画出好看的画呢？基底可能是硅片之类的材料，要通过各种清洗和预处理手段，把它变成光刻胶理想的附着面。
这一步就像是给即将登场的主角——光刻胶，搭建一个完美的舞台。
然后就是光刻胶的涂布啦。
光刻胶就像一层薄薄的奶油被小心翼翼地涂抹在基底上。
这可不能马虎，涂得太厚，就像蛋糕上的奶油堆得太多，会影响后面的工序；涂得太薄呢，又像奶油太少盖不住蛋糕，起不到应有的作用。
涂布的方式有很多种，有的像用刷子轻轻地刷上去，有的则是通过特殊的设备像喷雾一样均匀地洒在基底上。
这个过程就像给基底穿上了一件精心定制的衣服，这件衣服的厚度和均匀性直接关系到最后的成品质量。
接下来就是软烘。
软烘就像是把刚刚涂好光刻胶的基底放在温暖的阳光下晒一晒。
不过这个阳光可是通过特殊设备产生的精确热量。
软烘的目的是把光刻胶里的溶剂蒸发掉一部分，让光刻胶变得更稳定。
这就好比是把衣服上多余的水分晾干，让衣服更加合身。
如果软烘没做好，光刻胶里溶剂太多，就像衣服湿哒哒的，在后续的工序中容易出问题。
曝光是光刻胶工艺流程里非常关键的一步。
想象一下，光刻胶就像一个感光的小精灵，现在要给它照特定的光啦。
就像摄影师用镜头捕捉画面一样，光刻机用特定的光线照射光刻胶。
这些光线就像一把把神奇的刻刀，按照预先设计好的图案在光刻胶上留下痕迹。
如果曝光的光线太强或者太弱，就像刻刀太用力或者太轻，刻出来的图案就会不准确。
曝光后的光刻胶，有的地方因为光照发生了化学变化，有的地方则没有，这样就形成了我们想要的图案的雏形。
曝光之后就是显影啦。
显影就像是冲洗照片一样，把光刻胶上曝光后应该去掉的部分去掉。
这就像把照片上不需要的暗影部分冲洗掉，留下清晰的图像。
光刻流程以及每一步的作用
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以下是光刻流程的一般步骤及其作用：1. 涂胶：在晶圆表面涂上一层光刻胶。
基本光刻工艺流程
《基本光刻工艺流程》光刻工艺可有意思啦。
咱先从晶圆准备说起。
晶圆就像个小舞台，得把它弄得干干净净、平平整整。
要是有个小灰尘小颗粒啥的，那后面的表演可就砸啦。
这就好比盖房子，地基得打好。
光刻胶涂覆也重要呢。
光刻胶就像是给晶圆穿上的一层特殊衣服。
这层衣服得涂得均匀，不能有的地方厚有的地方薄。
就像咱涂指甲油，得涂得漂亮，不能坑坑洼洼的。
涂覆光刻胶有专门的设备，能把光刻胶均匀地铺在晶圆上。
曝光这一步可关键啦。
这就像拍照一样，不过是用特殊的光来给晶圆上的光刻胶拍照。
光线就像神奇的画笔，把设计好的图案画在光刻胶上。
这光可不是普通的光，是经过特殊处理的，能让光刻胶发生奇妙的变化。
曝光的设备得很精密，稍微有点偏差，图案就不对啦。
显影也不能小瞧。
显影就像是把曝光后的光刻胶冲洗一下，把不需要的部分去掉。
这就像我们洗照片，把多余的药水冲掉，留下我们想要的图像。
显影的溶液得选对，时间也得控制好。
要是时间太长或者溶液不对，可能把该留下的光刻胶也冲走了，那就坏事啦。
蚀刻是个厉害的步骤。
这时候就是对晶圆进行真正的加工啦。
用化学或者物理的方法，把晶圆上不需要的部分去掉。
就像雕刻一样，把多余的石头凿掉，留下精美的雕像。
蚀刻得精确，不能伤到该留下的部分。
光刻胶去除也有讲究。
做完前面的步骤，光刻胶完成了它的使命，得把它去掉啦。
就像演出结束，演员得卸妆一样。
得用合适的方法把光刻胶清除干净，不能留下残留，不然会影响晶圆的质量。
基本光刻工艺流程就是这样一系列神奇的步骤。
每个步骤都得小心翼翼，就像走钢丝一样，不能出一点差错。
这光刻工艺就像一场精彩的魔术表演，把设计好的图案完美地呈现在晶圆上。
光刻工艺流程很奇妙，需要精心操作，容不得半点马虎。
光刻工艺步骤介绍
A
12
影响胶膜因素：
一 涂胶腔排风量的大小直接影响着胶膜的均匀性； 二 硅片吸盘的水平度、同心度以及真空度都会影响胶
膜的均匀性； 三 胶盘的形状应能有效的防止光刻胶在高速旋转时出
现的“回溅”； 四 涂胶的工作环境，如湿度、温度、洁净度等均会影
响胶膜的质量。
去 边 （ EBR ） 喷管
圆片
吸盘
A 图 正面去边，胶的边缘比较规则。
胶层
胶层 圆片
吸盘 B图背面去边，胶的边缘呈锯齿状。 去边（EBR）喷
管
加速旋转
圆片 吸盘
A
胶 层 圆 片 吸盘
11
涂胶后烘
目的： 提高光刻胶与衬底（圆片）的粘附力及胶膜的抗机 械磨擦能力。
作用： 充分的前烘可以改善胶膜的粘附性与抗刻蚀性。
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
A
4
光刻工艺步骤实例-N-WELL层曝光
•N-Well Exposure
PR Si3N4
N-Si
Si(P)
SiO2
A
5
光刻工艺步骤实例-N-WELL层次显影
•N-Well Developing
PR Si3N4
N-Si Si(P)
A
SiO2
6
光刻工艺步骤实例-N-WELL的形成
圆片低速渐静止或静止
喷显影液
圆片轻转（依靠圆片表面张力显影液在圆片表面停留一段时间）
较高速旋转（甩去圆片表面的显影液）
喷水旋转
加速旋转（甩干）
停止旋转并取片
显影后烘（坚膜）
圆片送回片架显影工艺完成
基本光刻工艺流程
期望印在硅片上的光刻胶结构
光刻胶岛
Substrate
Chrome铬 Window
Quartz石英 Island
Mask pattern required when using negative photoresist (opposite of intended structure) 当使用负胶时要求掩膜版上 的图形与想要的结构相反
Mask pattern required when using positive photoresist
(same as intended structure) 当使用正胶时要求掩膜版上
的图形与想要的结构相同
13.3 光刻10步法
把图形从掩膜版上转移到晶圆表面 是由多个步骤完成的（见下页图），特 征图形尺寸、对准精度、晶园表面情况 和光刻层数都会影响到特定光刻工艺的 难以程度。虽然许多光刻工艺都不尽相 同，但大部分都是基于光刻10步法的变 异或选项。所以了解和掌握基本的光刻 10步法是非常必要的。
电波
电波
波长 10 （ cm ）
10
10
10
10
10
10
• 除了普通光源，经常还根据不同需要选择X射 线或者电子束作为曝光光源。那么光刻胶灵敏 性作为一个参数，使通过能够使基本的反应开 始所需要的能量总和来衡量的，它的单位是mJ/ 平方厘米
• 负性胶通常的曝光时间是5～15秒，而正性胶则 需要用上3～4倍的时间。
Island
Window
pPhhoottoorreessiisstt
OOoxxiiddee SSsiiillliiicccooonnnsssuuubbbssstttrrraaattteee
Resulting pattern after the resist is developed.
光刻胶去胶工艺
光刻胶去胶工艺1. 光刻胶的概述光刻胶是半导体制造过程中的重要材料，用于制作微电子器件中的图案。
光刻胶具有高分辨率、高精度和化学稳定性等特点，广泛应用于半导体、光电子、微机电系统等领域。
在光刻过程中，为了实现所需的图案，需要对已涂覆在硅片上的光刻胶进行去胶处理。
2. 光刻胶去胶工艺步骤光刻胶去胶工艺是在光刻过程中的一个重要环节，主要包括以下几个步骤：2.1 先期准备在进行光刻胶去胶前，需要进行先期准备工作。
首先，将待处理的硅片放入清洁室进行清洗和干燥，确保表面无尘和无水分。
然后，在干燥室中将硅片加热至适当温度。
2.2 去除曝光区域的光刻胶曝光后的光刻胶会发生化学反应，形成可溶性物质。
利用化学溶剂可以将曝光区域的光刻胶溶解掉。
常用的化学溶剂有丙酮、甲基异丁酮等。
将化学溶剂涂覆在硅片表面，然后用旋涂机进行旋转，使溶剂均匀分布在硅片上，从而去除曝光区域的光刻胶。
2.3 去除未曝光区域的光刻胶未曝光区域的光刻胶不会发生化学反应，因此不能通过溶解来去除。
常用的方法是利用氧等离子体进行去胶。
将硅片放入氧等离子体清洗机中，通过施加高频电场和注入氧气，产生带电粒子和活性氧离子，使其与未曝光区域的光刻胶发生反应并去除。
2.4 清洗和干燥经过去胶处理后，需要对硅片进行清洗和干燥。
首先，在清洗室中使用纯水或特定清洗液对硅片进行清洗，去除残留的化学溶剂和其他杂质。
然后，在干燥室中对硅片进行干燥，确保表面无水分。
3. 光刻胶去胶工艺的优化为了提高光刻胶去胶的效率和质量，可以进行以下优化措施：3.1 光刻胶的选择不同类型的光刻胶对应不同的去胶工艺，选择适合的光刻胶可以提高去胶效果。
根据具体需求，选择分辨率、耐溶剂性、化学稳定性等方面满足要求的光刻胶。
3.2 去胶条件的优化通过调整溶剂浓度、溶剂种类、旋涂速度等参数，可以使溶剂更好地与光刻胶发生反应，并提高去胶效果。
此外，调整氧等离子体清洗机中的电场强度、氧气流量等参数，也可以改善未曝光区域光刻胶的去除效果。
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光刻工艺流程
前处理
检验
涂胶
硬烘烤
软烘烤
显影
对准曝光
PEB
光刻工艺流程
1.前处理 （1）微粒清除 wafer表面的杂质微粒会影响光刻胶的粘附，且会损坏光刻 的图形，造成成品率的下降，所以必须要清洁掉表面的杂质颗 粒、表面沾污以及自然氧化层等。 微粒清除方法：高压氮气吹除，化学湿法清洗，旋转刷刷洗， 高压水喷溅等。 （2）烘干 经过清洁处理后的晶圆表面会含有一定的水分（亲水性表 面），所以必须将其表面烘烤干燥（干燥的表面为憎水性表 面），以便增加光刻胶和晶圆表面的参数
分辨率（resolution）：是指光刻胶可再现图形的最小尺寸。一般用
关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。
对比度（Contrast）：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。
敏感度（Sensitivity）：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长
根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
传统光刻胶（正胶和负胶） 适用于紫外光（UV），I线365nm、H线405nm和G线436nm，关 键尺寸在0.35um及其以上。 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist） 适用于深紫外光（DUV），KrF 准分子激光248nm和 ArF准分子激 光193nm。
续的湿刻和干刻中保护衬体表面，这种性质被称为抗蚀性。
表面张力（Surface
Tension）：液体中将表面分子拉向液体主体内
的分子间的吸引力。
光刻胶的分类
1.
根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类
正胶（Positive Photo Resist）：曝光前对显影液不可溶，而曝光 后变成了可溶的，能得到与掩模板遮光区相同的图形。 负胶（Negative Photo Resist）：反之。
光刻胶的成分
树脂：光刻胶树脂是一种惰性的聚合物基质，是用来将其它 材料聚合在一起的粘合剂。光刻胶的粘附性、胶膜厚度等都 是树脂给的。 感光剂：感光剂是光刻胶的核心部分，它对光形式的辐射能， 特别在紫外区会发生反应。曝光时间、光源所发射光线的强 度都根据感光剂的特性选择决定的。 溶剂：光刻胶中容量最大的成分，感光剂和添加剂都是固态 物质，为了方便均匀的涂覆，要将它们加入溶剂进行溶解， 形成液态物质，且使之具有良好的流动性，可以通过旋转方 式涂布在wafer表面。 添加剂：用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反 射而添加染色剂。
光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：毫焦/平方厘米mJ/cm2。
粘滞性/黏度
（Viscosity）：衡量光刻胶流动特性的参数。光刻胶中 的溶剂挥发会使粘滞性增加。
粘附性（Adherence）：是指光刻胶与晶圆之间的粘着强度。 抗蚀性（Anti-etching）：光刻胶黏膜必须保持它的粘附性，并在后
光刻胶的主要应用领域
模拟半导体 Analog Semiconductors 发光二极管 LED = Light-Emitting Diode 微电子机械系统 MEMS=Micro Electro Mechanical System 太阳能光伏 Solar PV 微流道和生物芯片 Microfluidics & Biochips 光电子器件/光子器件 Optoelectronics/Photonics 封装 Packaging
光刻工艺流程
光刻胶的涂覆常用方法是旋转涂胶法：静态旋转和动态喷洒
静态涂胶：首先把光刻胶通过管道堆积在晶圆的中心，然后低速 旋转使光刻胶铺开，再高速旋转甩掉多余的光刻胶，高速旋转时 光刻胶中的溶剂会挥发一部分。
光刻工艺流程
静态涂胶时的堆积量非常关键，量少了会导致负胶不均匀，量大 了会导致晶圆边缘光刻胶的堆积甚至流到背面。
掩模板
PR
氧化膜
曝光
wafe r
显影 正胶 负胶
光刻胶的分类
优点 正胶 缺点 优点 负胶
2.
分辨率高、对比度好 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本 良好的粘附能力和抗刻蚀能力、感光速度快 显影时发生变形和膨胀，导致其分辨率
灵敏度 曝光区域光刻胶完全溶解时所需的能量
缺点
灵敏度 保留曝光区域光刻胶原始厚度的50%所需的能量
目录
光刻胶的定义及其作用 光刻胶的成分 光刻胶的主要技术参数 光刻胶的分类 光刻胶的主要应用领域 光刻工艺流程
光刻胶的定义及其作用
定义: 光刻胶(Photoresist简称PR)又称光致抗蚀剂，它是一种对光敏感 的有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生 变化。 作用： a、将掩膜板上的图形转移到晶圆表面顶层的光刻胶中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。
光刻工艺流程
保持憎水性表面的方法：一种是把室内湿度保持在50%以 下，并且在晶园完成前一步工艺之后尽可能快地对晶园进行 涂胶。另一种是把晶园储存在用干燥且干净的氮气净化过的 干燥器中。 此外，一个加热的操作也可以使晶圆表面恢复到憎水性表 面。有三种温度范围：150℃-200℃(低温)，此时晶圆表面会 被蒸发；到了400℃(中温)时，与晶圆表面结合较松的水分子 会离开；当超过750℃(高温)时，晶圆表面从化学性质上将恢 复到了憎水性条件。通常采用低温烘烤，原因是操作简单。 （3）增粘处理 增粘的作用是增强wafer与光刻胶之间的粘着力。
光刻工艺流程
原因是绝大多数光刻胶所含的高分子聚合物是疏水的，而氧 化物表面的羟基是亲水的，两者表面粘附性不好。 通常用的增粘剂：HMDS(六甲基二硅胺烷) 亲水的带羟基的硅烷醇→疏水的硅氧烷结构，既易与晶圆表 面结合，又易与光刻胶粘合。 方法有：沉浸式，旋涂法和蒸汽法 2.涂胶 涂胶工艺的目的就是在晶园表面建立薄的、均匀的、并且没 有缺陷的光刻胶膜。一般来说，光刻胶膜厚从0.5um到1.5um 不等，而且它的均匀性必须达到只有正负0.01um的误差。
光刻工艺流程
光刻工艺流程
6.显影
显影就是用显影液溶解掉不需要的光刻胶，将掩膜版上 的图形转移到光刻胶上。 7.硬烘烤 目的是通过溶液的蒸发来固化光刻胶，此处理提高了光 刻胶对衬底的粘附性，为下一步工艺做好准备，如提高 光刻胶的抗刻蚀能力。
8.检验
显影检查是为了查找光刻胶中成形图形的缺陷。继续进 行刻蚀工艺或离子注入工艺前必须进行检查以鉴别并除 去有缺陷的晶圆。
光刻工艺流程
4.对准和曝光
对准是把所需图形在晶圆表面上定位或对准，而曝 光的目的是要是通过汞弧灯或其他辐射源将图形转移到 光刻胶图层上。用尽可能短的时间使光刻胶充分感光， 在显影后获得尽可能高的留膜率，近似垂直的光刻胶侧 壁和可控的线宽。 5.PEB 在曝光时由于驻波效应的存在，光刻胶侧壁会有不 平整的现象，曝光后进行烘烤，可使感光与未感光边界 处的高分子化合物重新分布，最后达到平衡，基本可以 消除驻波效应。
光刻工艺流程
动态喷洒：随着wafer直径越来越大，静态涂胶已不能满 足要求，动态喷洒是以低速旋转，目的是帮助光刻胶最初 的扩散，用这种方法可以用较少量的光刻胶而达到更均匀 的光刻胶膜，然后高速旋转完成最终要求薄而均匀的光刻 胶膜。
光刻工艺流程
涂胶的质量要求是：（1）膜厚符合设计的要求，同时膜厚 要均匀，胶面上看不到干涉花纹；（2）胶层内无点缺陷（如针 孔等）；（3）涂层表面无尘埃和碎屑等颗粒。 膜厚的大小可由下式决定： T KP2 / S 1/2 式中，T为膜厚；P为光刻胶中固体的百 分比含量；S为涂布机的转速；K为常数。 3.软烘烤 主要目的有：使胶膜内的溶剂挥发，增加光刻胶与衬底间 的粘附性、光吸收以及抗腐蚀能力；缓和涂胶过程中胶膜内产 生的应力等。