光刻胶显影
步骤7：坚膜烘焙
❖ 显影后的热烘指的就是坚膜烘焙。烘焙要求 挥发掉存留的光刻胶溶剂，提高光刻胶对硅 片表面的粘附性。这一步是稳固光刻胶，对 下面的刻蚀和离子注入过程非常关键。正胶 的坚膜烘焙温度约为120℃到140℃，这比软 烘温度要高，但也不能太高，否则光刻胶就 会流动从而破坏图形。
光刻胶的三维图形
光刻工艺的8个基本步骤
❖ 光刻工艺是一个复杂过程，它有很多影响其 工艺宽容度的工艺变量。例如
❖ 减小的特征尺寸、对准偏差、掩膜层数目以 及硅片表面的清洁度。为方便起见，我们可 以将光刻的图形形成过程分为8个步骤（见下 图）。
光刻的8个步骤
步骤1：气相成底膜处理
❖ 光刻的第一步是清洗、脱水和硅片表面成底膜处理。 这些步骤的目的是增强硅片和光刻胶之间的粘附性。
让学生摆出来、画出来、做出来
旋转涂胶
步骤3：烘焙
❖ 光刻胶被涂到硅片表面后必须要经过软烘， 软烘的目的是去除光刻胶中的溶剂。软烘提 高了粘附性，提升了硅片上光刻胶的均匀性， 在刻蚀中得到了更好的线宽控制。典型的软 烘条件是在热板上90℃到100℃烘30秒，接 下来是在冷板上的降温步骤，以得到光刻胶 一致特性的硅片温度控制光。掩膜版与涂了胶 的硅片上的正确位置对准。硅片表面可以是 裸露的硅，但通常在其表面有一层事先确定 了的图形。一旦对准，将掩膜版和硅片曝光， 把掩膜版图形转移到涂胶的硅片上（见图 2.5）。光能激活了光刻胶中的光敏成分。对 准和曝光的重要质量指标是线宽分辨率、套 刻精度、颗粒和缺陷。
❖ 成底膜处理后，硅片要立即采用旋转涂胶的方法涂上液相光 刻胶材料。硅片被固定在一个真空载片台上，它是一个表面 上有很多真空孔以便固定硅片的平的金属或聚四氯乙烯盘。 一定数量的液体光刻胶滴在硅片上，然后对喷旋转得到一层 均匀的光刻胶涂层 见下图。
❖ 不同的光刻胶要求不同的旋转涂胶条件，例如最初慢速旋转 （例如500rpm），接下来跃变到最大转速3000rpm或者更 高。一些光刻胶应用的重要质量指标是时间、速度、厚度、 均匀性、颗粒沾污以及光刻胶缺陷，如针孔。
❖ 硅片清洗包括湿法清洗和去离子水冲洗以去除沾污 物，大多数的硅片清洗工作在进入光刻工作间之前 进行。脱水致干烘焙在一个封闭腔内完成，以除去 吸附在硅片表面的大部分水汽。硅片表面必须是清 洁干燥的。脱水烘焙后硅片立即要用六甲基二硅胺 烷（HMDS）进行成膜处理，它起到了粘附促进剂 的作用。
步骤2：旋转涂胶
硅片制造工艺流程
❖ 转移到硅片表面的光刻图形的形状完全取决于硅片 层面的构成。图形可能是硅片上的半导体器件、隔 离槽、接触孔、金属互连线以及互联金属层的通孔。 这些图形被转移到光敏光刻胶材料上，为进行刻蚀 或离子注入的衬底做好准备。形成的光刻胶图形是 三维的，因为光刻胶中的图形具有长、宽、高（见 下图）。在一个硅片上可能有成百个完全相同的芯 片，每一个都需要将合适的图形转移到管芯上。
对准和曝光
步骤5：曝光后烘焙
❖ 对于深紫外（DUV）光刻胶在100℃到110℃ 的热板上进行曝光后烘焙是必要的，这步烘 焙应紧随在光刻胶曝光后。几年前，这对于 非深紫外光刻胶是一种可选择的步骤，但现 在即使对于传统光刻胶也成了一种实际的标 准。
步骤6：显影
❖ 显影是在硅片表面光刻胶中产生图形的关键 步骤。光刻胶上的可溶解区域被化学显影剂 溶解，将可见的岛或者窗口图形留在硅片表 面。最通常的显影方法是旋转、喷雾、浸润 （见下图），然后显影，硅片用离子水（DI） 冲洗后甩干。