微纳米加工技术

光刻胶膜
使光刻胶中的大部分溶剂蒸发。 溶剂帮助得到薄的光刻胶膜但是
吸收光且影响黏附性 曝光Байду номын сангаас烘时间和温度取决于工艺
条件 过烘:聚合,光敏性降低 后烘不足:影响黏附性和曝光
1.涂胶 1.1清洗硅片 1.2旋转匀胶 1.3 匀胶后烘
2.曝光
2.1对准和曝光
2.2曝光后烘
3.显影 3.1显影 3.2图形检查 4.刻蚀 5.除胶
微纳米加工技术
微纳米加工技术
光刻（光学曝光技术） 聚焦离子束加工技术 扫描探针加工技术 自组装纳米加工技术
光刻基本介绍
在基底（通常为硅片）表面匀胶，然后将掩模版上的图形 转移光刻胶上的过程
将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。 决定最小特征尺寸。
IC制程中最重要的模块,是集成电路中关键的工艺技术最 早的构想来源于印刷技术中的照相制版。光刻技术最早于
机械安全 活动部件 热表面 高压灯 电安全 高压供电源 掉电 地面静电荷 标注清晰和锁紧 放射性安全 UV光可破坏化学键 有机分子有长化学键结构 更易因UV引起损伤 UV光通常用于消毒杀菌 如果直视UV光源会伤害眼睛 有时需要戴防UV护目镜
纳米加工技术的应用
应用：微机械的制造
1958年开始应用，并实现了平面晶体管的制作。
如何在硅片上制作微结构？
1.涂胶
1.1清洗硅片 1.2旋转匀胶 1.3 匀胶后烘
2.曝光
2.1对准和曝光 2.2曝光后烘
3.显影
3.1显影 3.2图形检查
4.刻蚀 5.除胶
1.涂胶
1.1清洗硅片
1.2旋转匀胶
1.3 匀胶后
烘
2.曝光 2.1对准和曝光 2.2曝光后烘 3.显影 3.1显影 3.2图形检查 4.刻蚀 5.除胶
其他加工方法
扫描隧道显微镜（STM）
电子/离子束加工
自组装纳米制造技术
与胶体化学联系
微纳米加工 胶体化学—— 具有特殊结构的
胶粒，赋予胶体特殊功能
胶体化学 微纳米加工——在微纳米加工中引
入胶体相关技术
物理、化学性质联系 微米/纳米级 胶体粒子 检测/功能器件
三种曝光方式 接触式，接近式，投影式
曝光光源选择 新型曝光技术
X射线，电子束，离子束
1.涂胶 1.1清洗硅片 1.2旋转匀胶 1.3 匀胶后烘 2.曝光 2.1对准和曝光 2.2曝光后烘
3.显影
3.1显影
3.2图形检查
4.刻蚀 5.除胶
显影液溶解部分光刻胶 正胶显影液通常使用弱碱性的溶剂 最常用的是四甲基氢氧化铵 将掩膜上的图形转移到光刻胶上 三个基本步骤:显影－清洗－干燥
1.涂胶 1.1清洗硅片 1.2旋转匀胶 1.3 匀胶后烘 2.曝光 2.1对准和曝光 2.2曝光后烘 3.显影 3.1显影 3.2图形检查
4.刻蚀
（湿法、干法）
5.除胶
安全
化学制品安全 湿法清洗
–硫酸(H2SO4）:强腐蚀性 –双氧水(H2O2):强氧化剂 二甲苯(负胶溶剂和显影液):易 燃易爆 HMDS(前处理):易燃易爆 TMAH（正胶显影溶剂):有毒， 有腐蚀性 汞(Hg,UV lamp)蒸气 –高毒性; 氯(Cl2,受激准分子激光器) –有毒，有腐蚀性 氟(F2,受激准分子激光器) –有毒，有腐蚀性