光刻基本工艺
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℃对基片进行烘考以去除表面水份，以增强光刻胶与硅片的粘附性。
（亲水表面与光刻胶的粘附性差，SI的亲水性最小，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，在提升光刻胶的粘附性工艺中，它起到的作用不是增粘剂，而是改变SiO2的界面结构，变亲水表面为疏水表面。
OAP通常采用蒸汽涂布的方式，简单评价粘附性的好坏，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，SI二、匀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。
胶厚的简单算法：光刻胶理论的最小胶厚的平方乘以理论的转速=目标光刻胶的胶厚的平方乘以目标转速例如：光刻胶理论厚度1微米需要转速3000转/分，那需要光刻胶厚度1.15微米时转速应为12 *3000/1.152三、前烘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、光刻光刻胶经过前烘后，原来液态光刻胶在硅片表面上固化。
光刻的目的就是将掩膜版上的图形转移到硅片上。
曝光的设备分类接触式、接近式、投影式、步进式/扫描式、电子束曝光、软X射线曝光。
五、显影经过显影，正胶的曝光区域和负胶的非曝光区域被溶解，正胶的非曝光区域和负胶的曝光区域被保留下来，从而完成图形的转移工作。
正胶曝光区域经过曝光后，生成羧酸与碱性的显影液中和反应从而被溶解。
负胶的曝光区域经过曝光后产生胶联现象，不被显影液溶解。
而未曝光的区域则被显影液溶解掉。
半导体光刻工艺介绍
半导体光刻工艺介绍
半导体光刻工艺是半导体制造中最为重要的工序之一。
主要作用是将图形信息从掩模版（也称掩膜版）上保真传输、转印到半导体材料衬底上。
以下是光刻工艺的主要步骤：
硅片清洗烘干：湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水烘焙（热板150～250℃,1～2分钟，氮气保护）。
涂底：气相成底膜的热板涂底。
旋转涂胶：静态涂胶（Static）。
软烘：真空热板，85～120℃,30～60秒。
对准并曝光：光刻机通常采用步进式 (Stepper)或扫描式 (Scanner)等，通过近紫外光 (Near Ultra-Violet，NUV)、中紫外光 (Mid UV，MUV)、深紫外光(Deep UV，DUV)、真空紫外光 (Vacuum UV，VUV)、极短紫外光 (Extreme UV，EUV)、X-光 (X-Ray)等光源对光刻胶进行曝光，使得晶圆内产生电路图案。
后烘：PEB，Post Exposure Baking。
显影：Development。
硬烘：Hard Baking。
光刻工艺的基本原理是利用涂敷在衬底表面的光刻胶的光化学反应作用，记录掩模版上的器件图形，从而实现将集成器件图形从设计转印到衬底的目的。
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.
光刻工艺的主要步骤
光刻工艺的主要步骤嘿，朋友们！今天咱就来唠唠光刻工艺的那些主要步骤，这可真是个神奇又精细的活儿呢！你想想看，光刻就像是在一个微小的世界里画画，得特别小心、特别仔细。
第一步呢，就是涂光刻胶，这就好比给要画画的地方先铺上一层特殊的画布。
这层胶可重要了，得均匀得不能再均匀，不能有一点儿气泡或者瑕疵，不然画出来的东西可就走样啦！接下来，就是曝光啦！这就好像是用一束神奇的光，把我们想要的图案照到那层胶上。
这束光可得特别准，不能偏了一点儿，要不然图案就不完整啦。
这曝光的过程啊，就像是舞台上的聚光灯，一下子把主角给照亮了，让它展现在大家面前。
然后呢，就是显影啦！这一步就像是把隐藏在胶里的图案给洗出来一样。
经过这一步，我们想要的图案就慢慢浮现出来啦，是不是很神奇？这感觉就像是魔术师从帽子里变出兔子一样，让人惊喜！再之后就是蚀刻啦，这就像是拿着小刻刀，沿着显影出来的图案把不需要的部分给去掉。
这可得小心又小心，不能多刻一点儿，也不能少刻一点儿，不然整个图案就毁了呀！最后一步就是去胶啦，把完成使命的光刻胶去掉，留下我们精心制作出来的图案。
这就像是打扫战场一样，把用过的东西清理掉，只留下最精彩的部分。
你说这光刻工艺神奇不神奇？每一步都得小心翼翼，就像走钢丝一样，稍有偏差就前功尽弃啦！但正是因为有了这么精细的工艺，我们才能有那些厉害的芯片，让我们的电子设备变得越来越强大。
这就好像是搭积木，一块一块小心地堆起来，最后建成一座漂亮的城堡。
所以啊，可别小看了这光刻工艺的主要步骤，它们可都是至关重要的呢！没有它们，哪来我们现在这么方便快捷的科技生活呀！这就像是一场精彩的演出，每一个环节都不能出错，才能给观众带来最棒的体验。
咱得好好感谢那些在背后默默努力的科学家和工程师们，是他们让这一切成为可能啊！怎么样，现在是不是对光刻工艺的主要步骤有了更深刻的认识啦？。
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
光刻工艺流程
光刻工艺流程
光刻工艺是在半导体制造中至关重要的一个工艺，它是制造芯片必不可少的环节。
本文将介绍光刻工艺流程及其每个步骤的作用和方法。
首先，要准备好硅片和光刻胶。
硅片上会先涂上一层光刻胶，然后通过光刻机对其进行曝光、显影和烘干的操作。
其次，进行光刻胶的涂布。
首先，将准备好的硅片放到光刻机的微小旋转台上，然后，使用光刻胶涂布机器对硅片进行涂布，将光刻胶均匀地涂抹在硅片上。
这个工作是十分重要的，因为如果光刻胶的涂布不均匀，将会影响后续制程的成果。
接着，进行曝光。
将涂好光刻胶的硅片放入光刻机的曝光台中，加入掩模版后，开启光刻机器的曝光光源，使镀有光刻胶的硅片根据掩膜图案将辐射能量吸收。
曝光时间的长短取决于掩膜的复杂程度以及所用的光刻胶类型。
进行显影。
曝光后，将硅片放入显影液中，在显影液中加持一定时间使没有经过曝光的光刻胶部分被清除，从而满足标准掩膜的设计要求。
要注意控制显影液的温度，时间和浓度，否则就会对芯片的制造产生影响。
最后进行烘干。
显影后的光刻胶薄层需要进行烘干，通过烘干将液体显影液中多余的水分挥发掉，光刻胶薄层变得坚硬。
需要注意的是，烘干的温度和时间要正确，不要过度或不足，以确保质量的稳定性。
总之，光刻工艺流程是一个非常精细的制程，非常需要注意每个步骤的细节，更需要操作人员的技术经验和操作规范。
只有这样，我们才能在制造芯片过程中保证产品的一致性和稳定性。
光刻与刻蚀工艺
涂胶/显影技术
01
02
03
涂胶
在晶圆表面涂上一层光敏 胶，以保护非曝光区域并 提高图像对比度。
显影
用适当的溶剂去除曝光区 域的光敏胶，以形成所需 的图案。
控制胶厚
保持胶厚均匀，以避免图 像的扭曲和失真。
烘烤与曝光技术
烘烤
通过加热去除晶圆表面的湿气，以提高光敏胶的灵敏度和图像质 量。
曝光
将掩模图像投影到光敏胶上，通过光化学反应将图像转移到晶圆 上。
非接触式光刻
投影式非接触
利用光学系统将掩膜板上的图像投影到光刻胶涂层上，优点是无需直接接触，缺点是难度较高，需要精确的控 制系统。
电子束光刻
利用电子束在光刻胶上直接曝光，优点是分辨率高、无需掩膜板，缺点是生产效率低。
投影式光刻
接触式投影
掩膜板与光刻胶涂层之间保持接触，通过投影系统将图像投影到光刻胶上，优点是操作简单、高效， 缺点是图像质量可能受到掩膜板损伤和光刻胶污染的影响。
要点二
损伤控制
是指在刻蚀过程中避免对材料产生损伤。对于某些特殊 材料，如脆性材料，损伤控制尤为重要。如果刻蚀过程 中产生过多损伤，可能会导致材料性能下降甚至破裂。
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THANKS
光刻工艺的基本步骤
涂胶
将光刻胶涂敷在硅片表面，以形成 光刻胶层。
烘烤
通过烘烤使光刻胶层干燥并固化。
曝光
将掩膜版上的图形对准硅片上的光 刻胶层，并使用曝光设备将图形转 移到光刻胶上。
显影
使用显影液将曝光后的光刻胶进行 化学处理，使图形更加清晰地展现 出来。
光刻工艺的重要性
光刻工艺是半导体制造中的关键环节，直接影响芯片的制造 质量和性能。
详解半导体的光刻工艺全过程
详解半导体的光刻工艺全过程光刻工艺过程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。
1、硅片清洗烘干（Cleaning and Pre-Baking）方法：湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水烘焙（热板150～2500C,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，是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）。
2、涂底（Priming)方法：a、气相成底膜的热板涂底。
HMDS蒸气淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染；b、旋转涂底。
缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。
目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性。
3、旋转涂胶（Spin-on PR Coating）方法：a、静态涂胶（Static）。
硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。
低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。
决定光刻胶涂胶厚度的关键参数：光刻胶的黏度（Viscosity），黏度越低，光刻胶的厚度越薄；旋转速度，速度越快，厚度越薄；影响光刻胶厚度均运性的参数：旋转加速度，加速越快越均匀；与旋转加速的时间点有关。
一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关（因为不同级别的曝光波长对应不同的光刻胶种类和分辨率）：I-line最厚，约0.7～3μm；KrF的厚度约0.4～0.9μm；ArF的厚度约0.2～0.5μm。
4、软烘（Soft Baking）方法：真空热板，85～120℃,30～60秒；目的：除去溶剂（4～7%）；增强黏附性；释放光刻胶膜内的应力；防止光刻胶玷污设备；边缘光刻胶的去除（EBR，Edge Bead Removal）。
光刻工艺步骤介绍
光刻工艺步骤介绍光刻工艺是半导体芯片制造中不可或缺的一步，其目的是将芯片设计图案转移到光刻胶上，然后通过化学腐蚀或蚀刻的方式将这些图案转移到芯片表层。
下面是一个光刻工艺的详细步骤介绍：1.准备工作：首先需要清洗芯片表面，以去除表面的杂质和污染物。
清洗可以使用化学溶液或离子束清洗仪等设备。
同时，需要准备好用于光刻的基板，这通常是由硅或其他半导体材料制成的。
2.底层涂覆：将光刻胶涂覆在基板表面，胶层的厚度通常在几微米到几十微米之间。
胶液通常是由聚合物和其他添加剂组成的，可以通过旋涂、喷涂或浸涂等方法进行涂覆。
3.烘烤和预烘烤：将涂覆好的光刻胶进行烘烤和预烘烤。
这一步的目的是除去胶液中的溶剂和挥发物，使胶层更加均匀和稳定。
烘烤的温度和时间可以根据不同的胶液和工艺要求来确定。
4.掩膜对位：将掩膜和基板进行对位。
掩膜是一个透明的玻璃或石英板，上面有芯片设计的图案。
对位过程可以通过显微镜或光刻机上的对位系统来进行。
5.曝光：将掩膜下的图案通过光源进行曝光。
光源通常是由紫外线灯或激光器组成的。
曝光时间和光照强度的选择是根据胶层的特性和所需的图案分辨率来确定的。
6.感光剂固化：曝光后，光刻胶中的感光剂会发生化学反应，使胶层中的暴露部分固化。
这一步被称为光刻胶的显影，可以通过浸泡在显影剂中或使用喷雾设备来进行。
7.显影：在光刻胶上进行显影，即移去显影剂无法固化的胶层。
显影的时间和温度可以根据胶层的特性和图案的要求来确定。
显影过程通常伴随着机械搅动或超声波搅拌，以帮助显影剂的渗透和清洗。
8.硬化：为了提高图案的耐久性和稳定性，可以对显影后的芯片进行硬化处理。
硬化可以通过烘烤、紫外线照射或热处理等方法来实现。
9.检查和修复：在完成光刻工艺后，需要对光刻图案进行检查。
如果发现图案存在缺陷或错误，可以使用激光修复系统或电子束工作站等设备进行修复。
10.后处理：最后，需要对光刻胶进行去除，以准备进行下一步的制造工艺。
去除光刻胶的方法可以采用化学溶剂、等离子体蚀刻或机械刮伤等。
光刻工艺介绍
光刻工艺介绍一、定义与简介光刻是所有四个基本工艺中最关键的，也就是被称为大家熟知的photo，lithography，photomasking, masking, 或microlithography。
在晶圆的制造过程中，晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成，这些部件是预先做在一块或者数块光罩上，并且结合生成薄膜，通过光刻工艺过程，去除特定部分，最终在晶圆上保留特征图形的部分。
光刻其实就是高科技版本的照相术，只不过是在难以置信的微小尺寸下完成，现在先进的硅12英寸生产线已经做到22nm，我们这条线的目标6英寸砷化镓片上做到0.11um。
光刻生产的目标是根据电路设计的要求，生成尺寸精确的特征图形，并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确。
二、光刻工艺流程介绍光刻与照相类似，其工艺流程也类似：实际上，普通光刻工艺流程包括下面的流程：1)Substrate Pretreatment 即预处理，目的是改变晶圆表面的性质，使其能和光刻胶（PR）粘连牢固。
主要方法就是涂HMDS，在密闭腔体内晶圆下面加热到120℃，上面用喷入氮气加压的雾状HMDS，使得HMDS和晶圆表面的-OH健发生反应已除去水汽和亲水健结构，反应充分后在23℃冷板上降温。
该方法效果远比传统的热板加热除湿好。
2)Spin coat即旋转涂光刻胶，用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性。
光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂，感光剂在光照下会迅速反应。
一般设备的稳定工作最高转速不超过4000rpm，而最好的工作转速在2000～3000rpm。
3)Soft Bake(Pre-bake)即软烘，目的是除去光刻胶中溶剂。
一般是在90℃的热板中完成。
4)Exposure即曝光，这也是光刻工艺中最为重要的一步，就是用紫外线把光罩上的图形成像到晶圆表面，从而把光罩上面的图形转移到晶圆表面上的光刻胶中。
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。
光刻的基本工艺流程
光刻的基本工艺流程光刻是半导体制造中非常重要的工艺之一，它可以将芯片上的电路图案转移到硅片上，是制造芯片的关键步骤之一。
下面我将详细介绍光刻的基本工艺流程。
一、准备工作在进行光刻之前，需要进行一些准备工作。
首先，需要将硅片进行清洗，以去除表面的杂质和污垢。
其次，需要在硅片表面涂上一层光刻胶，通常使用的是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或光刻胶SU-8。
光刻胶的厚度和性质会影响到光刻的精度和质量。
二、曝光曝光是光刻的核心步骤，它将芯片上的电路图案转移到光刻胶上。
曝光需要使用光刻机，将光源照射到芯片上，通过控制光源的强度和时间来控制曝光的剂量。
曝光时，会使用掩膜将光源的光线限制在需要曝光的区域，以保证曝光的精度和准确性。
三、显影显影是将曝光后的光刻胶进行化学反应，去除未曝光的部分，从而形成芯片上的电路图案。
显影需要使用显影液，常用的显影液有氢氧化钠（NaOH）和异丙醇（IPA）等。
显影液会溶解掉未曝光的光刻胶，从而形成芯片上的电路图案。
四、清洗清洗是将显影后的芯片进行清洗，去除显影液和未固化的光刻胶。
清洗需要使用去离子水和化学清洗剂，以保证芯片表面的干净和光滑。
五、后处理在完成光刻之后，需要进行一些后处理工作。
首先，需要检查光刻的质量和精度，以保证芯片的正常工作。
其次，需要进行后续的工艺步骤，如蚀刻、金属沉积等，以完成芯片的制造。
总之，光刻是制造芯片的重要工艺之一，它需要经过准备工作、曝光、显影、清洗和后处理等步骤，才能完成芯片的制造。
光刻的精度和质量对芯片的性能和可靠性有着重要影响，因此需要严格控制每个步骤的质量和精度。
光刻工艺的八个步骤
光刻工艺的八个步骤
光刻工艺是微电子制造中最基本的工艺之一，它主要用于制作芯片中的电路图案。
以下是光刻工艺的八个步骤：
1.制备基片：将硅片等基片进行清洗和处理，使其
表面平整干净，以便后续的光刻处理。
2.涂覆光刻胶：在基片表面涂覆一层光刻胶，光刻
胶的厚度和涂布均匀度对后续的工艺影响很大。
3.预烘烤：将涂覆光刻胶的基片放入烘箱中进行预
烘烤，使光刻胶在基片上均匀固化。
4.掩膜对位：将准备好的掩膜对位到基片上，掩膜
中的芯片图案会在后续的光刻过程中传递到光刻胶上。
5.曝光：使用曝光机将光源照射到掩膜上，通过掩
膜图案将光照到光刻胶上，使得光刻胶固化或溶解。
6.后烘烤：曝光后的光刻胶需要进行后烘烤，使其
在表面形成硬膜，并去除胶层中的溶剂。
7.显影：用显影液将未固化的光刻胶溶解掉，使得
基片表面的芯片图案露出来。
8.清洗：将基片进行清洗，去除光刻胶的残留物和
显影液等杂质，使得制作出来的芯片达到一定的洁净度和
光滑度。
通过以上八个步骤，光刻工艺可以制造出复杂的微型电路图案，是微电子制造中非常重要的工艺之一。
简述光刻工艺的基本流程
简述光刻工艺的基本流程光刻工艺是一种制造微电子器件的关键工艺，其基本流程包括掩膜制备、光刻涂覆、曝光、显影和清洗等步骤。
首先，掩膜制备是光刻工艺的第一步。
在制造出所需的电路图之后，需要将电路图转换成光刻掩膜。
掩膜通常由二氧化硅或是金属等材料制成，这些材料对光的反应特性和刻蚀性能有相对明显的区别。
其次，将制作好的掩膜安装在光刻装置上，并进行光刻涂覆。
光刻涂覆是将光刻胶涂覆在待加工的衬底上的过程。
首先清洗待加工衬底的表面，然后将光刻胶倒入光刻涂覆装置中，并通过旋转或舀取的方式将光刻胶均匀覆盖在衬底上。
光刻胶的厚度和涂覆的均匀性对于后续的曝光质量有着至关重要的影响。
接下来是曝光过程。
将光刻装置调整至曝光模式，控制所需的光刻图形，然后通过光刻装置的曝光光源对光刻胶进行照射。
曝光过程中，光刻胶受到光子能量的激发，产生化学或物理反应。
在曝光过程中，掩膜上的图形通过光刻胶转移到光刻胶层上，形成曝光图形。
曝光的目的是通过光照射将掩膜上的图形转移到光刻胶层上，形成被曝光部分和未被曝光部分。
曝光后，进行显影处理。
显影是将不固化的光刻胶溶解并去除的过程。
使用显影液对已曝光部分的光刻胶进行溶解处理，而未曝光部分的光刻胶不受影响。
显影的目的是去除不需要的光刻胶层，暴露出需要加工的衬底表面。
显影处理后，可形成所需的光刻图形，准备进行下一步的加工。
最后，进行清洗和质检。
清洗是将显影后的衬底进行清洗，去除残留的光刻胶和显影液等杂质。
清洗后的衬底需要经过严格的质检，检查光刻图形是否与预期相一致，以及是否存在缺陷或错误等问题。
如果质检通过，则可进行下一步的加工步骤；如果存在问题，则需要返回到适当的步骤进行修正。
总结来说，光刻工艺的基本流程是：掩膜制备、光刻涂覆、曝光、显影和清洗。
这一系列的步骤使得光刻工艺能够将所需的图形转移到光刻胶层上，从而实现微电子器件的制造。
光刻工艺的流程和工艺参数的选择对于制造高质量的微电子器件至关重要，因此需要在实践中进行不断探索和改进。
基本光刻工艺流程
第八章基本光刻工艺流程-表面准备到曝光概述最重要的光刻工艺是在晶圆表面建立图形。
这一章是从解释基本光刻工艺十步法和讨论光刻胶的化学性质开始的。
我们会按照顺序来介绍前四步（表面准备到对准和曝光）的目的和执行方法。
目的完成本章后您将能够：1．勾画出基本的光刻工艺十步法制程的晶圆截面。
2．解释正胶和负胶对光的反应。
3．解释在晶圆表面建立空穴和凸起所需要的正确的光刻胶和掩膜版的极性。
4．列出基本光刻十步法每一步的主要工艺选项。
5．从目的4的列表中选出恰当的工艺来建立微米和亚微米的图形。
6．解释双重光刻，多层光刻胶工艺和平整化技术的工艺需求。
7．描述在小尺寸图形光刻过程中，防反射涂胶工艺和对比增强工艺的应用。
8．列出用于对准和曝光的光学方法和非光学方法。
9．比较每一种对准和曝光设备的优点。
介绍光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上的所规定的特定区域的基本操作（图8.1）。
Photolithography是用来定义这个基本操作的术语。
还有其它术语为Photomasking, Masking, Oxide或者Metal Removal （OR,MR）和Microlithography。
光刻工艺是半导体工艺过程中非常重要的一道工序，它是用来在不同的器件和电路表面上建立图形（水平的）工艺过程。
这个工艺过程的目标有两个。
首先是在晶圆表面建立尽可能接近设计规则中所要求尺寸的图形。
这个目标被称为晶圆的分辨率（resolution）。
图形尺寸被称为电路的特征图形尺寸（feature size）或是图像尺寸（image size）。
第二个目标是在晶圆表面正确定位图形（称为Alignment或者Registration）。
整个电路图形必须被正确地定位于晶圆表面，电路图形上单独的每一部分之间的相对位置也必须是正确的（图8.2）。
请记住，最终的图形是用多个掩膜版按照特定的顺序在晶圆表面一层一层叠加建立起来的。
图形定位的的要求就好像是一幢建筑物每一层之间所要求的正确的对准。
光刻基础工艺培训教程
光刻基础工艺培训教程光刻是半导体制造中的一项重要工艺，它用于在硅片上图案化各种功能区域。
本文将介绍光刻的基础工艺流程以及相关参数的选择和调节。
首先是图案设计，根据产品的需要，设计出所需的结构和形状，并确定光刻工艺的要求。
这一步需要使用计算机辅助设计软件进行模拟和优化。
图案设计完成后，需要制备光罩。
光罩是用于将图案投影到硅片上的重要工具。
通常使用高分辨率的掩模刻蚀技术制备光罩。
接下来是光刻胶涂布，将光刻胶均匀涂布在硅片表面。
光刻胶的选择要考虑到其适应性、解图能力和显影特性等。
涂布过程需要控制涂布速度和厚度，以确保胶层的质量。
完成胶层涂布后，进行曝光步骤。
将光罩与涂有胶层的硅片合二为一，使光通过光罩，经过光刻胶，投影到硅片上。
曝光光源的选择和参数调节是决定图案质量的关键。
曝光后，光刻胶分为暴光区域和未暴光区域。
显影是将暴光的光刻胶去除的步骤。
显影剂的选择要根据胶层的类型和显影速率来确定。
显影过程需要控制时间和温度等参数，以获得所需的解图效果。
最后一步是刻蚀，将光刻胶去除，并将图案刻入硅片表面。
刻蚀过程中，需要控制刻蚀剂的浓度和温度等参数，以及刻蚀时间，以确保刻蚀质量和精度。
光刻工艺的关键参数还包括光刻胶的厚度、曝光剂的剂量、显影剂的浓度和温度，以及刻蚀剂的浓度和时间等。
这些参数的选择和调节需要充分考虑光刻胶、显影剂和刻蚀剂的性质，以及硅片表面的特性。
除了基本的光刻工艺流程和参数选择外，还需要根据具体的产品和工艺要求，进行一定的优化和改进。
例如，可以采用双层光刻工艺来提高图案分辨率，或者使用多次光刻步骤来实现复杂的多层结构。
要掌握光刻基础工艺，需要深入了解和理解每个步骤的原理和影响因素，以及相关仪器设备的操作和维护。
并且需要通过实践来熟悉和掌握各项工艺参数的调节和控制。
通过光刻基础工艺培训教程的学习，可以帮助学员快速入门光刻工艺，并提高工艺的实际操作能力。
逐步深入了解光刻技术，并结合实际的应用和案例分析，可以更好地理解和掌握光刻工艺的精髓。
光刻加工的原理和工艺过程
光刻加工的原理和工艺过程光刻加工是一种微纳加工技术，用于生产集成电路、光学元件、微电子器件等微纳米结构。
其原理和工艺过程主要包括掩膜制备、曝光、显影以及后续的腐蚀、镀膜等。
光刻加工的原理主要基于光敏剂的特性，光敏剂具有光化学反应的特性，可以在光照作用下发生化学变化。
在光敏剂上覆盖一层感光胶，并在其上放置掩膜(模板)，然后通过曝光的方式，将光线通过掩膜模板的透明区域传递到感光胶上。
透明区域的光可以穿透到感光胶的底层，而掩膜模板中的阻隔层会阻挡光线。
光线通过掩膜的正透射和反射进入感光胶后，光敏剂分子会发生化学反应，形成一个曝光图案。
工艺过程的第一步是掩膜的制备。
掩膜是一种镀有金属或者其他材料的玻璃板，经过光刻胶的显影和腐蚀等一系列处理，将目标物的图形提取出来形成掩膜。
第二步是曝光。
曝光是通过光掩模机来实现的，其中光掩模机由光源、透镜、运动控制系统和辐照系统等组成。
在曝光过程中，掩膜与感光胶的组合被置于一个特定的光源下，通过透镜将模板上的图案投射到感光胶上。
图案被曝光在感光胶的表面，从而实现光敏剂的化学变化。
第三步是显影。
显影是将已经曝光的感光胶放入显影液中，暴露在显影液中的曝光图案会发生化学变化。
其中，显影液是一种碱性溶液，它能够溶解并去除未曝光的感光胶，而已经曝光的感光胶则不会被溶解。
通过显影的过程，将未曝光部分的感光胶去除，暴露出底层的衬底或其他物质，形成所需的图案。
后续的工艺过程包括腐蚀和金属镀膜等。
腐蚀是通过腐蚀液将曝光后暴露的底层或其他物质进行腐蚀，从而形成所需的微纳米结构。
镀膜是将镀膜材料通过化学反应沉积在腐蚀后的表面上，以增加器件的导电性、光学性能或保护底层材料。
总结来说，光刻加工的原理是利用光敏剂在光照作用下发生化学变化的特性，通过掩膜的制备、曝光和显影等工艺过程，形成所需的图案。
工艺过程中还包括腐蚀和镀膜等后续处理，以实现微纳加工。
光刻加工广泛应用于微电子、光学器件和集成电路等领域，为微纳技术的发展提供了重要的工艺支持。
光刻的工艺
光刻的工艺
光刻工艺是一种重要的微细加工技术，通常用于制造集成电路和微纳米器件。
下面是光刻工艺的一般步骤：
1. 接收光刻图案设计：根据需要制造的器件，设计图案，并将其转化为数字格式。
2. 芯片表面处理：对芯片表面进行预处理，例如清洗、去除杂质等，以确保光刻的质量。
3. 底片涂覆：将光刻底片（通常为玻璃或石英材料）涂覆在芯片表面，形成光刻胶层。
4. 软对准：使用专用设备将光刻底片和芯片对准，确保图案正确布局。
5. 曝光：使用光刻机器将光刻底片上的图案投射到光刻胶层上。
这通常通过使用紫外线光源，通过掩模和透镜将光照射到芯片的特定区域。
6. 显影：将芯片浸泡在特定的化学液中，将未暴露于光的光刻胶溶解掉，从而形成所需的图案。
这需要控制显影时间和温度以确保正确的图案转移。
7. 清洗：将芯片浸泡在去离子水或其他清洗剂中，去除显影过程中产生的任何
残留物。
8. 检验：检查芯片上的图案是否按照设计要求制造，并进行必要的测量和质量控制。
以上是光刻工艺的一般步骤，具体的工艺参数和步骤可能因应用和芯片制造技术的不同而有所变化。
光刻工艺的优化和控制是集成电路制造中的关键技术之一，对于实现高精度、高性能的微纳米器件具有重要意义。
光刻工艺流程七个步骤
光刻工艺流程七个步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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目的，去除衬底表面的杂质和污染物，为后续工艺做好准备。
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8.4 光刻胶
光刻胶是光刻工艺的核心，光刻过程中的 所有操作都会根据特定的光刻胶性质和想达到 的预期结果而进行微调。光刻胶的选择和光刻 工艺的研发是一个非常漫长的过程。
方法有：沉浸式 旋转式 蒸汽式
各有优缺点，使用时根据具体情况选择。
8.10 涂光刻胶
目的是在晶园表面建立薄而均匀并且没有 缺陷的光刻胶膜。要做到这一点必须用精良的 设备和严格的工艺控制才能达到。
厚度：0.5～1.5µm，均匀性：±0.01µm
常用方法：旋转涂胶法
分手动，半自动，全自动
• 静态涂胶工艺
• 工艺宽容度
整个光刻过程步骤之多，而且每一步骤都 会影响最终的图形尺寸， 另外每一工艺步骤都 有它的内部变异。不同的光刻胶对工艺变异的 容忍性都不一样。那么，容忍性越高，在晶园 表面达到所需要尺寸的可能性就越大，或者说 工艺的宽容度就越大。
• 针孔
所谓针孔是指光刻胶层中尺寸非常小的空 穴。可以是涂胶工艺中由环境中的微粒污染物 造成的，也可以由光刻胶层结构上的空穴造成。 针孔是有害的，因为它可以允许刻蚀剂渗过光 刻胶层进而在晶园表面层刻蚀除小孔。
工艺步骤 刻蚀
目的
将晶圆顶层通过光刻 胶的开口去除
光刻胶 氧化层 晶圆
光刻胶去除
从晶圆上去除光刻 胶层
氧化层 晶圆
如果掩膜版的图形 是由不透光的区域决 定的，称其为亮场掩 膜版；而在一个暗场 掩膜版中，掩膜版上 的图形是用相反的方 式编码的，如果按照 同样的步骤，就会在 晶园表面留下凸起的 图形。
8.5 光刻胶的表现要素
对光刻胶的要求包括一下几个方面：
• 分辨率
在光刻胶层能够产生的最小图形通常被作 为对光刻胶的分辨率。产生的线条越小，分辨 率越高。分辨率不仅与光刻胶本身的结构、性 质有关，还与特定的工艺有关，比如：曝光光 源、显影工艺等。
• 粘结能力
光刻胶与衬底膜层（SiO2、Al等）的粘结 能力直接影响光刻的质量。不同的衬底表面， 光刻胶的粘结能力是不同的。负性胶通常比正 性胶有更强的粘结能力。
光刻胶中的感光剂是用来产生或者控制聚 合物的特定反应。如果聚合物中不添加感光剂， 那么它对光的敏感性差，而且光谱范围较宽， 添加特定的感光剂后，可以增加感光灵敏度， 而且限制反应光的光谱范围，或者把反应光限 制在某一波长的光。
• 添加剂 光刻胶中的添加剂主要在光刻胶薄膜中用
来吸收和控制光线，可以阻止光刻胶没有被曝 光的部分在显影过程中被溶解。
顺序在晶园表面一层一层叠加建立起来的。图 形定位的要求就好像是一幢建筑物每一
层之间所要求的正确对准。如 #2
果每一次的定位不准，将会导 栅掩膜
致整个电路失效。除了对特征 #1
阱掩膜
图形尺寸和图形对准的控制，
#3 接触
在工艺过程中的缺陷水平的控
掩膜
制也同样是非常重要的。光刻 #4
操作步骤的数目之多和光刻工
第八章 基本光刻工艺流程
光刻的目的和意义第四章已做过简单的描 述，这一章主要介绍基本光刻工艺中的表面准 备至曝光的工艺步骤及光刻胶的特性。
8.1 简介
晶圆
光刻工艺首先是
在晶园表面建立尽可
表面层
能接近设计规则中所 要求尺寸的图形，其 次是在晶园表面正确
晶圆 图形层
定位图形。
晶圆
因为最终的图形是用多个掩膜版按照特定的
（a）亮场掩膜 版和负胶组合 图形尺寸变小
（b）暗场掩膜 版和正胶组合 图形尺寸变大
晶圆 (a)
非聚合光刻胶 聚合光刻胶
晶圆 (b)
用正胶和暗场掩
膜版组合还可以在晶 园表面得到附加的针 孔保护。如果是亮场 掩膜版，大部分区域 铬 是空穴，这样，玻璃 上的任何缺陷及污染 物微粒都会影响光刻 质量，若是暗场掩膜 版则可以避免上述缺 陷的产生，如图所示。
用正胶需要改变掩膜版的极性，这并不是 简单的图形翻转。因为用掩膜版和两种不同光 刻胶结合，在晶园表面光刻得到的尺寸是不一 样的（见下图）由于光在图形周围的衍射效应， 使得用负胶和亮场掩膜版组合在光刻胶层上得 到的图形尺寸要比掩膜版上的图形尺寸小。用 正胶和暗场掩膜版组合会使光刻胶层上的图形 尺寸变大。
CH
CH
CH
能量
双键 CH
×××××××××× 未聚合的
聚合的
(a)
(b)
正性胶的基本聚合物是苯酚－甲醛聚合物， 也称为苯酚－甲醛树脂。如图所示。
邻位 （2和 6）
间位
间甲 酚
（3和 4）
对位（ 4 ）
甲醛
在光刻胶中聚合物是相对不可溶的，用适
当能量的光照后变成可溶状态。这种反应称为 光溶解反应。
下表列出了用在光刻胶产品上的聚合物，正胶 和负胶相对的有点。
金属 掩膜
艺层的数量之大，所以光刻工
#5
艺是一个主要的缺陷来源。
PAD 掩膜
8.2 光刻蚀工艺概况
光刻蚀是一种多步骤的图形转移过程，首 先是在掩膜版上形成所需要的图形，之后通过 光刻工艺把所需要的图形转移到晶园表面的每 一层。
图形转移通过两步完成。首先，图形被转 移到光刻胶层。光刻胶经过曝光后自身性质和 结构发生变化（由原来的可溶性物质变为非可 溶性物质，或者相反）。再通过化学溶剂（显 影剂）把可以溶解的部分去掉，在光刻层下就 会留下一个孔，而这个孔就是和掩膜版不透光 的部分相对应。
• 曝光速度 灵敏性和曝光源
光刻胶的感光灵敏度反应了光刻胶感光所 必须的照射量，而照射量正比于光的强度和感 光时间。光强度是和光源特定的波长有关系。 不同光源（射线）对应的波长如下图所示。
波长越短的光源（射线）能量越高。
可见光
广播
名称 伽马射线 X 射线 紫外 线
红外 线
短无 线
无线
（ UV ） （ IR ）
暗场掩膜版主要
用来制作反刻金属互 光有负效应的光刻胶，称为负
性胶。同样还有对光有正效应的光刻胶，称为正 胶。用正性胶和亮场掩膜版在晶园表面建立凸起 图形的情况如图8.7所示。
右图显示了用不同极
性的掩膜版和不同极
掩膜版极性
性的光刻胶相结合而
负
正
产生的结果。通常是
根据尺寸控制的要求
工艺步骤 目的
对准和曝光
在掩膜版和图形在晶圆上 的精确对准和光刻胶的曝 光。负胶是聚合物
掩膜 / 图形
光刻胶
晶圆
氧化层
显影
去除非聚合的光刻胶
光刻胶 氧化层 晶圆
其次，把图形从光刻胶层转移到晶园上。 这一步是通过不同的刻蚀方法把晶园上没有被 光刻胶保护的部分的薄膜层去掉。这时图形转 移就彻底完成了。如图所示。
保持憎水性表面通常通过下面两种方法： 一是保持室内温度在50℃以下，并且在晶园完 成前一步工艺之后尽可能快的进行涂胶。
亲水 性 表面
憎水 性 表面
另一种方法是把晶园存储在用干燥并且干 净的氮气净化过的干燥器中。
除此之外，一个加热的操作也可以使晶园表面 恢复到憎水表面。有三种温度范围：
150～200℃（低温），此时晶园表面会被蒸发
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。
首先把光刻胶通过管道堆积在晶园的中心， 堆积量由晶园大小和光刻胶的类型决定，堆积 量非常关键，量少了会导致涂胶不均匀，量大 了会导致晶园边缘光刻胶的堆积甚至流到背面， 如图所示。
涂胶
铺展
旋转
高转 速
真空
静态旋转工艺 光刻胶膜的最终厚度是由光刻胶的粘度、 旋转速度、表面张力和国光刻胶的干燥性来决 定的。
亮场 光刻
空穴
凸起
和缺陷保护的要求来 胶极性
暗场 凸起
空穴
选择光刻胶和掩膜版
极性的。
工艺步骤 对准和曝光
目的
掩膜版和图形在晶圆上的 精确对准和光刻胶的曝光。 正胶被光溶解
显影
去除非聚合光刻胶
刻蚀
表层去除
光刻胶去除 光刻胶去除
晶圆 晶圆
掩膜版 / 图形 光刻胶 氧化层
光刻胶 氧化层
晶圆
晶圆
8.3 光刻10步法
光刻 胶浇 注
不充 分 覆盖
旋转 后
完整光 刻胶 覆盖
过多 光刻 胶
光刻胶覆盖
• 动态喷洒
随着晶园直径越来越大，静态涂胶已不能 满足要求，动态喷洒是晶园以500rpm的速度低 速旋转，其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。待扩散后旋转器加速完成最终要 求薄而均匀的光刻胶膜。
光刻胶
正性
负性 PMMA PMIPK PBS TFECA COP (PCA)
聚合物
酚醛树脂（间 甲酚甲醛） 聚异戊二烯 聚甲基丙烯酸酯
聚甲基异丙烯基酮
聚丁烯 1 砜
聚三氟乙烷基氯丙烯 酸酯 共聚物（ a 氰乙基丙烯酸， a 氨基乙烷基丙烯酸酯）
极性
感光性
曝光光源
(Coul/cm )
+
3-5 × 10
曝光速度 针孔数量
阶梯覆盖度 成本 显影液 光刻胶去除剂
氧化工步 金属工步