光刻（lithography）是芯片制造中的一项最为关键的技术，也是微纳器件制备过程中必不可少的一道工艺。一般我们将光刻工艺分为8个步骤：气相成底膜、旋转涂胶、软烘、对准和曝光、曝光后烘、显影、显影检查、坚膜烘焙。

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气相成底膜：晶圆表面涂布一层HMDS（六甲基二硅胺烷）作为増粘剤，使光刻胶能够牢固的粘在晶圆上。HMDS涂布原理如下图所示：

示意图

这一步，需要控制胶厚和胶的均匀性最主要的一步。同样，这也与胶本身的特性有关。其目的就是把部分溶剂和少量溶质甩掉，得到想要的胶厚。涂胶的质量将关系到都后期的曝光与显影和后续工艺的刻蚀、蒸镀、离子注入等。旋转涂胶机原理示意图如下：

示意图.

软烘，就是把胶烤的硬一点（进一步挥发溶剂，减薄胶厚），更加结实的粘在衬底上，同时也是为了不让胶粘的到处都是，污染机械。.

曝光为最关键的一步，主要的原理为：光刻胶受到光、电子、离子、射线等的照射发生交联或者分解的反应。俗话“见光死”的就是正胶。意思就是，如果一种胶被照射溶于碱性溶剂（显影液），那么它就是正胶。反之为负胶。图为简单的曝光系统的示意图：

示意图

后烘，通常要比软烘的温度略高10℃-15℃，其主要目的是提高光刻胶的粘附性并减少驻波。有时我们在做正胶时会将此步骤省去，但对于负胶来说，后烘是必要的。

显影，以正胶来说，接受曝光的光刻胶发生分解反应溶于显影液，未曝光的光刻胶没有与显影液发生反应，仍保留在衬底表面。“见光死”的部分会被显影液通通带走。

示意图

显影检查，其目的是为了查找光刻胶中成形图形的缺陷，为光刻工艺人员提供用于纠正的信息。

坚膜，目的是为了蒸发掉剩余的溶剂使光刻胶变硬，提高对衬底的粘附性，提高抗刻蚀能力，同时也除去剩余的显影液和水。

END

不积珪步，无以至千里；不积细流，无以成江海。做好每一份工作，都需要坚持不懈的学习。

2020-02-12小刘科研笔记之光刻工艺的实操