光刻工艺介绍一、定义与简介光刻是所有四个基本工艺中最关键的，也就是被称为大家熟知的photo,lithography,photomasking， masking， 或 microlithography。在晶圆的制造过程中，晶体三极管、二极管、电容、电阻和金属层的各种物理部件在晶圆表面或表层内构成,这些部件是预先做在一块或者数块光罩上，并且结合生成薄膜，通过光刻工艺过程，去除特定部分，最终在晶圆上保留特征图形的部分。光刻其实就是高科技版本的照相术，只不过是在难以置信的微小尺寸下完成，现在先进的硅 12 英寸生产线已经做到 22nm，我们这条线的目标 6 英寸砷化镓片上做到 0.11um。光刻生产的目标是根据电路设计的要求，生成尺寸精确的特征图形，并且在晶圆表面的位置正确且与其它部件的关联正确。二、光刻工艺流程介绍光刻与照相类似，其工艺流程也类似:实际上，普通光刻工艺流程包括下面的流程：1) Substrate Pretreatment 即预处理，目的是改变晶圆表面的性质，使其能和光刻胶（PR）粘连牢固。主要方法就是涂 HMDS，在密闭腔体内晶圆下面加热到 120℃，上面用喷入氮气加压的雾状HMDS，使得 HMDS 和晶圆表面的-OH 健发生反应已除去水汽和亲水健结构,反应充分后在 23℃冷板上降温。该方法效果远比传统的热板加热除湿好.2) Spin coat 即旋转涂光刻胶，用旋转涂布法能提高光刻胶薄膜的均匀性与稳定性。光刻胶中主要物质有树脂、溶剂、感光剂和其它添加剂,感光剂在光照下会迅速反应。一般设备的稳定工作最高转速不超过 4000rpm,而最好的工作转速在 2000～3000rpm.3) Soft Bake(Pre-bake）即软烘，目的是除去光刻胶中溶剂。一般是在 90℃的热板中完成。4) Exposure 即曝光,这也是光刻工艺中最为重要的一步,就是用紫外线把光罩上的图形成像到晶圆表面,从而把光罩上面的图形转移到晶圆表面上的光刻胶中。这一步曝光的能量（Dose）和成像焦点偏移(Focus offset）尤为重要.5) Post Exposure Bake(PEB）即后烘，这是非常重要的一步。在I-line光刻机中,这一步的目的是消除光阻层侧壁的驻波效应,使侧壁平整竖直；而在 DUV 光刻机中这一步的目的则是起化学放大反应，DUV 设备曝光时,光刻胶不会完全反应，只是产生部分反应生成少量 H+离子,而在这一步烘烤中 H+离子起到类似催化剂的作用,使感光区光刻胶完全反应。这一步主要控制的也是温度与时间，而对于温度的均匀性要求也非常高，通常 DUV 的光阻要求热板内温度偏差小于 0.3℃.6) Develop ...
