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光刻半导体平面工艺半导体平面工艺导体平导体平光刻光刻什么是光刻什么是光刻什么是光刻什么是光刻 y光刻是一项图形转换和化学腐蚀相结合y光刻是一项图形转换和化学腐蚀相结合的综合性技术。对于本实验来讲，是以光刻胶为掩膜进行初步的图形转换光刻胶为掩膜，进行初步的图形转换，使用氢氟酸或浓磷酸为腐蚀剂进行腐蚀，完成图形转换。光刻的基本流程光刻的基本流程光刻的基本流程光刻的基本流程 y清洗y清洗 y匀胶 y前烘 y曝光y曝光 y显影 y坚膜 y腐蚀y腐蚀 y去胶如何清洗硅片如何清洗硅片如...

半导体平面工艺半导体平面工艺导体平导体平光刻光刻什么是光刻什么是光刻什么是光刻什么是光刻 y光刻是一项图形转换和化学腐蚀相结合y光刻是一项图形转换和化学腐蚀相结合的综合性技术。对于本实验来讲，是以光刻胶为掩膜进行初步的图形转换光刻胶为掩膜，进行初步的图形转换，使用氢氟酸或浓磷酸为腐蚀剂进行腐蚀，完成图形转换。光刻的基本流程光刻的基本流程光刻的基本流程光刻的基本流程 y清洗y清洗 y匀胶 y前烘 y曝光y曝光 y显影 y坚膜 y腐蚀y腐蚀 y去胶如何清洗硅片如何清洗硅片如何清洗硅片如何清洗硅片 y方法湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水y方法：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）气保护） y目的：a、除去表面的污染物（颗粒、目的除去表面的污染物（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b、除去水蒸气，是基底表面由亲水性变为憎水性，增强表面对光刻胶黏的黏附性。如何匀胶如何匀胶如何匀胶如何匀胶 y旋转涂胶y旋转涂胶 y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%,旋涂剂（原光刻胶的溶剂约占 ,旋涂后约占10～20%）； b 动态（D i ）低速旋b、动态（Dynamic）。低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶加速旋转胶挥胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。溶剂如何前烘如何前烘如何前烘如何前烘 y也叫软烘（Soft Baking）y也叫软烘（Soft Baking） y方法：使用恒温电阻干燥箱，烘干温度为80℃，时间为15min。 y目的：除去溶剂（4～7%）；增强黏附y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胶玷污设备；如何曝光如何曝光采用紫外光为有效光源曝光如何曝光如何曝光采用紫外光为有效光源曝光曝光时间为25秒新光源：X射线、电子束、离子束 *投影式曝光，精确度更高可以达到0.25微米一下如何显影如何显影如何显影如何显影 y使用负胶显影液浸泡硅片30s~60sy使用负胶显影液浸泡硅片30s~60s y使用负胶清洗液浸泡硅片30s~60s y目的：a、使用显影液主要是溶解没有被光照到的光刻胶；被光照到的光刻胶； b、使用清洗液主要是溶解和清洗显影过的光刻胶洗显影过的光刻胶；如何坚膜如何坚膜如何坚膜如何坚膜 y在恒温干燥箱中烘干温度为180℃y在恒温干燥箱中烘干，温度为180℃，时间为30min。 y目的：a、完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂；剂； b、坚膜，以提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力注入或刻蚀中保护下表面的能力； c、进一步增强光刻胶与硅片表面之间的黏附性如何腐蚀如何腐蚀如何腐蚀如何腐蚀 y用腐蚀液刻蚀掉裸露出的二氧化硅用y用腐蚀液刻蚀掉裸露出的二氧化硅，用浓磷酸刻蚀裸露出的金属铝。 y方法：a、水浴加热 b、选用相应的腐蚀剂b、选用相应的腐蚀剂 c、控制腐蚀时间如何去胶如何去胶如何去胶如何去胶 y使用浓硫酸加热的方式使光刻胶碳化y使用浓硫酸加热的方式使光刻胶碳化。三次光刻的区别三次光刻的区别三次光刻的区别三次光刻的区别实验目的不同y 实验目的不同光刻一刻扩散窗口光刻二刻引线空光引光刻三反刻铝电极 y 掩膜板不同 y 腐蚀方法不同y 腐蚀方法不同光刻一光刻二使用HF为腐蚀剂，刻蚀二氧化硅，水浴加热温度为30℃ 光刻三使用浓磷酸为腐蚀剂刻蚀铝光刻三使用浓磷酸为腐蚀剂，刻蚀铝，水浴加热温度为100℃ 附图：光刻工艺流程图光刻一：刻蚀扩散窗口光刻一：刻蚀扩散窗口光刻一：刻蚀扩散窗口光刻一：刻蚀扩散窗口 SiO2 Si 光刻一：刻蚀扩散窗口光刻一：刻蚀扩散窗口光刻一：刻蚀扩散窗口光刻一：刻蚀扩散窗口 SiO2 Si 光刻二：刻蚀引线空光刻二：刻蚀引线空光刻二：刻蚀引线空光刻二：刻蚀引线空 SiO2 Si 光刻二：刻蚀引线空光刻二：刻蚀引线空光刻二：刻蚀引线空光刻二：刻蚀引线空 SiO2 Si 光刻三：反刻蚀铝电极光刻三：反刻蚀铝电极光刻三：反刻蚀铝电极光刻三：反刻蚀铝电极 Al Si 光刻三：反刻蚀铝电极光刻三：反刻蚀铝电极光刻三：反刻蚀铝电极光刻三：反刻蚀铝电极 Al Si 返回光刻一掩膜板图形光刻一掩膜板图形光刻一掩膜板图形光刻一掩膜板图形 y黑色线条为不透光区域y黑色线条为不透光区域光刻二掩膜板图形光刻二掩膜板图形光刻二掩膜板图形光刻二掩膜板图形 y黑色线条为不透光区域y黑色线条为不透光区域光刻二掩膜板图形光刻二掩膜板图形光刻二掩膜板图形光刻二掩膜板图形 y黑色线条为不透光区域y黑色线条为不透光区域光刻三掩膜板图形光刻三掩膜板图形光刻三掩膜板图形光刻三掩膜板图形 y黑色线条为不透光区域y黑色线条为不透光区域返回光刻工艺流程图光刻工艺流程图光刻工艺流程图光刻工艺流程图

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