曝光时间差异
a) 、9s
b) 、10s (9.36µm )
c) 、11s (10.44µm )
d) 、12s (16.6µm )
显
碳酸氢钠（ ） 负胶 碳酸氢钠（1%）----负胶 HCL( 5% )---正胶 正胶 Nhomakorabea影
喷淋 水浴
坚 膜
在显影过程中，显影液溶解掉了需要去除的那部分光刻胶膜， 在显影过程中，显影液溶解掉了需要去除的那部分光刻胶膜，同时也使 不需要去除的光刻胶膜软化，含有过多的水分， 不需要去除的光刻胶膜软化，含有过多的水分，并且与基片的附着性变差 降低了后续刻蚀工艺的耐蚀性，必须经过一定温度和时间的烘烤， ，降低了后续刻蚀工艺的耐蚀性，必须经过一定温度和时间的烘烤，以挥 发掉残留的显影液和水分，使胶膜致密坚固， 发掉残留的显影液和水分，使胶膜致密坚固，进一步提高胶膜与基体表面 的附着力和抗化学腐蚀性，减少刻蚀时所出现的钻蚀和针孔现象。 的附着力和抗化学腐蚀性，减少刻蚀时所出现的钻蚀和针孔现象。
曝光后不可溶解 显影时未曝光的被溶解 便宜
曝光后可溶解 显影时曝光的被溶解 高分辨率
+PR & -PR基本原理 基本原理 正胶工艺
基板处理 涂胶 + 烘烤
负胶工艺
曝光
显影、 显影、光刻
+PR & -PR 树脂分子结构
正胶：曝光时切断树脂聚合体主链和从链之间的联系， 正胶：曝光时切断树脂聚合体主链和从链之间的联系，
140 120 100 T/℃ 80 60 40 20 0 0 20 40 60 t/min 80 100 120
退 胶
氢氧化钠溶液
正胶工艺
基板处理 涂胶 + 烘烤
负胶工艺
曝光
显影、 显影、光刻
光刻、显影工艺简介 光刻、
光刻胶( 光刻胶 Photo-resist )概述 概述 +PR 和 –PR的区别 的区别
描述光刻工艺的步骤
四种对准和曝光系统
光刻胶概述
光刻胶是TFT制作的基本工艺材料之一：由树脂、感光化 制作的基本工艺材料之一： 树脂、 光刻胶是 制作的基本工艺材料之一 合物、 个基本部分组成； 合物、溶剂 3 个基本部分组成； 具有光化学敏感性：被紫外光、电子束、 射线 射线、 具有光化学敏感性：被紫外光、电子束、X射线、电子束 等曝光光源照射后，发生光化学反应，溶解度发生变化； 等曝光光源照射后，发生光化学反应，溶解度发生变化；
•坚膜 •退胶
135 °C ； NaOH ；
光刻胶涂布-辊涂法 光刻胶涂布 辊涂法
辊涂法主要是利用圆筒滚动的方法来转移光刻胶，如图所示，利用辊筒 和辊筒 和辊筒2 辊涂法主要是利用圆筒滚动的方法来转移光刻胶，如图所示，利用辊筒1和辊筒 的转动将光刻胶转移在刻有精细凹槽的辊筒2上 再通过辊筒2和辊筒 和辊筒3之间的挤 的转动将光刻胶转移在刻有精细凹槽的辊筒 上，再通过辊筒 和辊筒 之间的挤 压将辊筒2上凹槽里的光刻胶转移至基片上 这种方法的最大优点是可以实现流 上凹槽里的光刻胶转移至基片上。 压将辊筒 上凹槽里的光刻胶转移至基片上。这种方法的最大优点是可以实现流 水线式运作，自动化程度高，生产效率也比较高。但是转移光刻胶均匀性不好， 水线式运作，自动化程度高，生产效率也比较高。但是转移光刻胶均匀性不好， 辊涂后的基片上也容易留下辊筒凹槽的痕迹，而且仪器清洗困难， 辊涂后的基片上也容易留下辊筒凹槽的痕迹，而且仪器清洗困难，辊筒也容易损 坏，设备的购买成本和维护成本比较高 ；
光刻胶涂布-丝网印刷法 光刻胶涂布 丝网印刷法
丝网印刷的基本原理是：利用丝网印版图文部分的网孔渗透油墨， 丝网印刷的基本原理是：利用丝网印版图文部分的网孔渗透油墨，非图文部分的 网孔不渗透油墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨， 网孔不渗透油墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨，用刮 印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动， 印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动，油 墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上，如图所示。 墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上，如图所示。印刷过程中 刮板始终与丝网印版和基片呈线接触，一般接触角为30-60度。这种制作方法操 刮板始终与丝网印版和基片呈线接触，一般接触角为 度 这种制作方法操 作简单、成本低、易实现大面积制作等优点 等优点。 作简单、成本低、易实现大面积制作等优点。
Mask制作 制作
注意： ！！！ 注意：正图
/ 反图
！！！
曝光剂量
曝光剂量是指光刻胶所吸收紫外光的总和， 曝光剂量是指光刻胶所吸收紫外光的总和，曝光剂量可用下 式来表示： 式来表示：
E ( x) = I ( x) × t
式中Ex为光刻胶的曝光剂量（ 式中 为光刻胶的曝光剂量（mJ/cm2），Ix为曝光灯发出的 为光刻胶的曝光剂量 为曝光灯发出的 光强（ ），t为曝光时间 为曝光时间(s)。 光强（mW/cm2）， 为曝光时间 。 在光刻工艺中， 在光刻工艺中， 当曝光剂量Ex >E0时：光刻胶显影后能完全去除； 当曝光剂量 时 光刻胶显影后能完全去除； 当曝光剂量Ex <E0时: 光刻胶显影时会残留余胶； 当曝光剂量 时 光刻胶显影时会残留余胶；
光刻胶涂布-旋转涂布法 光刻胶涂布 旋转涂布法
滴胶 基片
旋转 旋涂结果
旋转涂布也称为甩胶，用转速和旋转时间可自由设定的甩胶机来进行， 旋转涂布也称为甩胶，用转速和旋转时间可自由设定的甩胶机来进行，是利用高 速旋转的离心力作用，将光刻胶在基片表面均匀地展开，多余的光刻胶被甩掉， 速旋转的离心力作用，将光刻胶在基片表面均匀地展开，多余的光刻胶被甩掉， 最终获得一定厚度的光刻胶膜， 最终获得一定厚度的光刻胶膜，光刻胶的膜厚是由光刻胶的粘度和甩胶的转速来 控制，通常这种方法可以获得优于±2%的涂布均匀性（边缘除外）。光刻胶涂 控制，通常这种方法可以获得优于± 的涂布均匀性（边缘除外）。光刻胶涂 获得优于 的涂布均匀性 ）。 布的厚度与转速、时间、胶的特性有关系， 布的厚度与转速、时间、胶的特性有关系，此外旋转时产生的气流也会有一定的 影响。同时也存在一定的缺陷：气泡、彗星(胶层上存在的一些颗粒 条纹、 胶层上存在的一些颗粒)、 影响。同时也存在一定的缺陷：气泡、彗星 胶层上存在的一些颗粒 、条纹、边 缘效应等，其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。 缘效应等，其中边缘效应对于小片和不规则片尤为明显。
高分辨率 High Resolution； ； 高光敏性 High PR Sensitivity 精确对准 Precision Alignment
+PR & -PR
Negative Photo-resist 负性光刻胶－ 负性光刻胶－负胶
Positive Photo-resist 正性光刻胶－ 正性光刻胶－正胶
前烘） 预 烘（前烘）
目的： 目的：促使胶膜内溶剂充分地 挥发，使胶膜干燥， 挥发，使胶膜干燥，以提高光 刻胶在基片上的粘附性和均匀 性，以及提高胶膜的耐磨性而 不玷污mask； 不玷污 ； 前烘温度过高或时间太长： 前烘温度过高或时间太长：会 导致光刻胶中的树脂分子发生 光聚合或交联， 光聚合或交联，造成显影困难 图形边缘锯齿严重。 ，图形边缘锯齿严重。 反之：预烘烤不充分， 反之：预烘烤不充分，光刻胶 中的溶剂仍会有部分残留在胶 膜中， 膜中，曝光时会导致胶膜与掩 膜版粘连，损害掩膜版； 膜版粘连，损害掩膜版；同时 也影响到显影的质量， 也影响到显影的质量，光刻胶 在显影时容易脱落， 在显影时容易脱落，光刻图形 不完整。 不完整。
达到削弱聚合体的目的， 达到削弱聚合体的目的，所以曝光后光刻胶在随后的显影处 理中溶解度升高，曝光后溶解度几乎是未曝光时的10倍 理中溶解度升高，曝光后溶解度几乎是未曝光时的 倍；更 高分辨率（无膨胀现象） 制造应用更为普遍； 高分辨率（无膨胀现象）在IC制造应用更为普遍； 制造应用更为普遍
负胶： 负胶：曝光时树脂聚合体主链的随机十字链接更为紧密
，并且从链下坠物增长，所以聚合体溶解度降低；由于光刻 并且从链下坠物增长，所以聚合体溶解度降低； 胶膨胀而使分辨率降低；其主溶剂， 胶膨胀而使分辨率降低；其主溶剂，如二甲苯等会引起环境 和安全问题； 和安全问题；
光刻基本步骤
• 涂胶 Photo-resist coating • 对准和曝光 Alignment and exposure • 显影 Development
详细光刻工序
•基板清洗、烘干
目的：去除污染物、颗粒； 减少针孔和其它缺陷；提高光刻胶黏附性； 目的：去除污染物、颗粒； 减少针孔和其它缺陷；提高光刻胶黏附性；
•PR涂布
小尺寸：旋涂； 中大尺寸：丝网印刷&滚轮 小尺寸：旋涂； 中大尺寸：丝网印刷 滚轮
•预烘
110 °C ；
•Mask制作、曝光
auto CAD / Corel-draw； 小型曝光机：中型曝光机 ； 小型曝光机：