光刻技术
光刻技术
光刻机总体结构
照明系统 掩模台系统 环境控制系统 掩模传输系统 投影物镜系 统
自动对准系 统
调平调焦测 量系统 框架减振系 统
硅片传输系 统
工件台系统
整机控制系统
整机软件系统
图为CPU内部SEM图像
图为硅芯片集成电路放大图像
图为在硅片上进行的光刻图样
图为Intel 45nm高K金属栅晶体 管结构
SU-8交联示意图
正胶与负胶性能对比
正胶 缺点 （DQN） 特征 优点 优点 分辨率高、对比度好 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本 近紫外，365、405、435nm的波长曝 光可采用 良好的粘附能力、抗蚀能力、感光能 力以及较好的热稳定性。可得到垂直 侧壁外形和高深宽比的厚膜图形 显影时发生溶胀现象，分辨率差 对电子束、近紫外线及350-400nm紫 外线敏感
投影式印刷：在投影式印刷中，
用镜头和反光镜使得像聚焦到硅平 面上，其硅片和掩模版分得很开。
三种方法的比较
接触曝光：光的衍射效应较小，因而分辨率高；但易损
坏掩模图形，同时由于尘埃和基片表面不平等，常常存 在不同程度的曝光缝隙而影响成品率。
接近式曝光：延长了掩模版的使用寿命，但光的衍射效
应更为严重，因而分辨率只能达到2—4um 左右。
坚膜也是一个热处
理步骤。 除去显影时胶膜 吸收的显影液和水分， 改善粘附性，增强胶 膜抗腐蚀能力。 时间和温度要适 当。 时间短，抗蚀性 差，容易掉胶；时间 过长，容易开裂。
刻蚀就是将涂胶前所
沉积的薄膜中没有被 光刻胶覆盖和保护的 那部分去除掉，达到 将光刻胶上的图形转 移到其下层材料上的 目的。
等离子体去胶，氧气在强电场作用下电离产生的活性氧， 使光刻胶氧化而成为可挥发的CO2、H2O 及其他气体而被 带走。
光刻的四条技术路线
光刻的四条技术路线
1. 接触式光刻（Contact Lithography）：此技术路线将掩模直接与光刻胶接触，通过紫外光照射来传导图案。
接触式光刻具有高分辨率和高精度的特点，但会产生掩模和光刻胶之间的化学反应。
2. 脱接触式光刻（Proximity Lithography）：在脱接触式光刻中，光刻胶和掩模之间仅存在微小的距离，而不接触彼此。
当紫外光照射时，通过距离短暂拉近并拉开来传递图案。
脱接触式光刻比接触式光刻更容易控制化学反应，但相对于接触式光刻的分辨率和精度较低。
3. 投影式光刻（Projection Lithography）：这是最常用的光刻技术路线之一。
先通过光学方式将掩模上的图案投射到光刻胶的表面上。
投影式光刻的特点是具有高分辨率和高通量，但需要复杂的光学系统。
4. 电子束光刻（Electron Beam Lithography，EBL）：电子束光刻是一种高分辨率光刻技术，利用聚焦的电子束直接写入图案。
电子束光刻具有非常高的分辨率，但速度较慢，适用于制造高级芯片和小批量生产。
这些光刻技术路线在微电子器件制造中起着重要的作用，根据不同的需求和应用领域选择合适的技术路线。
(10)光刻技术剖析
•影响光刻的主要因素为掩膜版、光刻胶和光刻机。
•掩膜版由透光的衬底材料（石英玻璃）和不透光金属吸收玻璃
（主要是金属铬）组成。通常还有一层保护膜。
•光刻胶又称为光致抗蚀剂，是由光敏化合物、基体树脂和有机溶
剂等混合而成的胶状液体。光刻胶受到特定波长光线的作用时化
学结构发生变化，使光刻胶在特定溶液中的溶解特性改变。正胶
X射线光刻胶：
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10.3 光学分辨率增强技术
光学分辨率增强技术包括： 移相掩模技术（phase shift mask )、 离轴照明技术(off-axis illumination)、 光学邻近效应校正技术(optical proximity correction)、
光瞳滤波技术（pupil filtering technology）等。
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10.2 光刻胶（PR-光阻）
光刻时接受图像的介质称为光刻胶。 以光刻胶构成的图形作为掩膜对薄膜进行腐蚀，图形就
转移到晶片表面的薄膜上了，所以也将光刻胶称为光致 抗蚀剂。 光刻胶在特定波长的光线下曝光，其结构发生变化。 如果胶的曝光区在显影中除去，称为正胶；反之为负胶。
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通过移相层后光波与正常光波产生的相位差可用 下式表达：
Q 2d (n 1)
式中 d——移相器厚度； n——移相器介质的折射率； λ——光波波长。
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附加材料造成 光学路迳差异， 达到反相
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10.3.1 移相掩模技术
粗磨、精磨、厚度分类、粗抛、精抛、超声清洗、检验、平 坦度分类等工序后，制成待用的衬底玻璃。
2、铬膜的蒸发 铬版通常采用纯度99%以上的铬粉作为蒸发
源，把其装在加热用的钼舟内进行蒸发。蒸发前 应把真空度抽至10-3mmHg以上，被蒸发的玻璃 需加热。其它如预热等步骤与蒸铝工艺相似。
简述光刻技术
简述光刻技术光刻技术是一种半导体加工技术，它被广泛应用于集成电路制造、平板显示器制造、MEMS（微机电系统）制造以及其他微纳米器件的制造中。
通过光刻技术，可以将图案投影到半导体材料表面上，然后使用化学刻蚀等工艺将图案转移到半导体材料上，从而制作出微小而精密的结构。
光刻技术的发展对现代电子工业的发展起到了关键作用，其不断提升的分辨率和精度，为微电子领域的发展提供了强大的支持。
光刻技术的基本原理是利用光学投影系统将图案投射到半导体材料的表面上。
该图案通常由一个硅片上的光刻透镜形成，这个硅片被称为掩膜，通过掩膜和投影光源的组合来形成所需的图案。
投影光源照射到掩模上的图案，然后通过光学投影系统将图案投影到待加工的半导体材料表面上，形成微小的结构。
在现代的光刻技术中，使用的光源通常是紫外线光源，其波长为193nm或者更短的EUV（极紫外光）光源。
这样的光源具有较短的波长，可以实现更高的分辨率，从而可以制作出更小尺寸的微结构。
光刻机的光学镜头和控制系统也在不断地提升，以满足对分辨率和精度的需求。
光刻技术在半导体制造中的应用主要包括两个方面，一是用于制作集成电路中的各种微小结构，例如晶体管的栅极、金属线路、电容等；二是用于制作各种传感器、MEMS等微纳米器件。
在集成电路制造中，光刻技术通常是在硅片上进行的，硅片经过多道工艺，将图案逐渐转移到硅片上，并最终形成完整的芯片。
在平板显示器制造中，光刻技术则是用于制作液晶显示器的像素结构；而在MEMS器件的制造中，光刻技术则是用于制作微机械结构和微流体结构。
光刻技术的发展受到了许多因素的影响，包括光学技术、光源技术、掩膜制备技术、光刻胶技术等。
在光学技术方面，光学投影系统的分辨率和变像畸变都会直接影响到光刻的精度；在光源技术方面，光刻机所使用的光源的波长和功率都会对分辨率和加工速度有直接影响；掩膜制备技术则影响到了掩模的制备精度和稳定性；光刻胶技术则直接影响到了图案的传输和转移过程。
光刻的工作原理
光刻的工作原理光刻技术是一种用于制造集成电路的重要工艺，其工作原理是利用光的作用将图案投射到硅片上，形成微小的电路结构。
本文将从光刻的原理、设备和应用等方面进行详细介绍。
一、光刻的原理光刻技术是利用光的干涉、衍射和透射等特性实现的。
首先，需要将待制作的电路图案转化为光学遮罩，通常使用光刻胶涂覆在硅片上，然后通过光刻机将光学遮罩上的图案投射到光刻胶上。
光刻胶在光的照射下会发生化学反应，形成光刻胶图案。
接下来，通过将光刻胶暴露在特定的化学溶液中，去除未曝光的光刻胶，得到所需的光刻胶图案。
最后，通过将硅片进行化学腐蚀或沉积等工艺步骤，形成微小的电路结构。
二、光刻的设备光刻机是光刻技术中最关键的设备之一。
光刻机主要由光源、光学系统、对准系统和运动控制系统等部分组成。
光源是产生紫外光的装置，通常使用汞灯或氙灯等。
光学系统由透镜、反射镜和光刻胶图案的投射系统等组成，用于将光学遮罩上的图案投射到光刻胶上。
对准系统是用于确保光刻胶图案和硅片之间的对准精度，通常采用显微镜和自动对准算法等。
运动控制系统是用于控制硅片在光刻机中的移动和旋转等。
三、光刻的应用光刻技术在集成电路制造中有着广泛的应用。
首先，光刻技术是制造集成电路中最关键的工艺之一，可以实现微米甚至纳米级别的电路结构。
其次，光刻技术还可以制作光学元件，如光纤、激光器等。
此外，光刻技术还被应用于平面显示器、传感器、光学存储器等领域。
四、光刻技术的发展趋势随着集成电路制造工艺的不断发展，光刻技术也在不断进步和改进。
首先，光刻机的分辨率越来越高，可以实现更小尺寸的电路结构。
其次，光刻胶的性能也在不断提高，可以实现更高的对比度和较低的残留污染。
此外，光刻技术还在朝着多层光刻、次波长光刻和非接触式光刻等方向发展。
光刻技术是一种利用光的特性制造微小电路结构的重要工艺。
光刻技术的原理是利用光的干涉、衍射和透射等特性实现的，通过光刻机将光学遮罩上的图案投射到光刻胶上，最终形成所需的电路结构。
第四章光刻技术
二,光刻版(掩膜版)
基版材料:玻璃,石英. 要求:在曝光波长下的透光度高,热膨胀系数 与掩膜材料匹配,表面平坦且精细抛光.
二,光刻版(掩膜版)
掩膜版的质量要求 若每块掩膜版上图形成品率=90%,则 6块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)6=53% 10块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)10=35% 15块光刻版,其管芯图形成品率=(90%)15=21% 最后的管芯成品率当然比其图形成品率还要低 ①图形尺寸准确,符合设计要求; ②整套掩膜版中的各块版应能依次套准,套准误差应尽可能小; ③图形黑白区域之间的反差要高; ④图形边缘要光滑陡直,过渡区小; ⑤图形及整个版面上无针孔,小岛,划痕等缺陷; ⑥固耐用,不易变形.
三,光刻机(曝光方式)
④1:1扫描投影光刻机(美国Canon公司)
三,光刻机(曝光方式)
⑤分步重复投影光刻机--Stepper DSW:direct-step-on-wafer ⅰ)原理: 采用折射式光学系统和4X~5X的缩小透镜. 曝光场:一次曝光只有硅片的一部分,可以大大 提高NA(0.7),并避免了许多与高NA有关的聚 焦深度问题,加大了大直径硅片生产可行性. 采用了分步对准聚焦技术.
一,光刻胶
4.感光机理 ①负胶
聚乙烯醇肉桂酸脂-103B,KPR
一,光刻胶
双叠氮系(环化橡胶)-302胶,KTFR
一,光刻胶
②正胶 邻-叠氮萘醌系-701胶,AZ-1350胶
二,光刻版(掩膜版)
掩膜版在集成电路制造中占据非常重要的地位,因为 它包含着欲制造的集成电路特定层的图形信息,决定 了组成集成电路芯片每一层的横向结构与尺寸. 所用掩膜版的数量决定了制造工艺流程中所需的最少 光刻次数. 制作掩膜版首先必须有版图.所谓版图就是根据电路 ,器件参数所需要的几何形状与尺寸,依据生产集成 电路的工艺所确定的设计规则,利用计算机辅助设计 (CAD)通过人机交互的方式设计出的生产上所要求 的掩膜图案.
光刻的应用领域
光刻的应用领域
1. 半导体芯片制造：光刻技术是制造集成电路（IC）的关键步骤之一。
通过将芯片设计投影到硅片上，利用光刻技术进行图形转移，形成微米级的电路结构和器件。
2. 平面显示器制造：光刻技术用于制造液晶显示器（LCD）、有机发光二极管显示器（OLED）等平面显示器。
通过光刻技术，在基板上制造导线、电极、像素点等微细结构。
3. 光子学：光刻技术被广泛应用于制造光学器件和光纤通信设备。
通过光刻技术制造微光学结构，如分光器、光栅、微透镜等。
4. 生物芯片制造：光刻技术可用于制造生物芯片和实验室微芯片。
通过光刻技术制造微细通道、微阀门等微流控结构，实现对微小液滴和生物分子的控制和分析。
5. 微机电系统（MEMS）制造：光刻技术在MEMS制造中起到关键作用。
通过光刻技术制造微米级的机械结构、传感器和执行器，实现微小机械和电子的集成。
6. 光刻制造设备：光刻技术的应用也推动了光刻设备的发展。
光刻机是一种关键的制造设备，能够将光刻胶的图形转移到硅片或其他基板上，并具备高分辨率、高精度和高速度等特性。
光刻实验报告范文
光刻实验报告范文光刻技术是一种利用光的照射和反应来制作微纳米结构的制造技术。
光刻技术是微电子技术中最关键的技术之一，广泛应用于集成电路制造、光学元器件制造以及微纳米器件制造等领域。
本文主要介绍了光刻实验的目的、原理、实验步骤、结果与分析，并总结了实验过程中的问题和改进措施。
一、实验目的1.了解光刻技术的原理和应用。
2.学习掌握光刻胶的制备与涂覆技术。
3.熟悉光刻曝光机的操作方法及曝光参数的设置。
4.掌握光刻显影技术并获得良好的光刻图案。
二、实验原理光刻技术的基本原理是利用光敏感的光刻胶对光的照射产生化学或物理反应，然后通过显影处理使得被照射的区域得到显影和蚀刻，形成所需的微纳米结构。
三、实验步骤1.光刻胶的制备与涂覆准备好二甲苯、光刻胶、旋涂机等材料和设备，按照实验要求准备光刻胶溶液并进行涂覆。
2.光刻曝光将涂有光刻胶的硅片放入光刻曝光机中，设置好曝光参数，并进行曝光。
3.显影处理将曝光后的硅片放入显影液中，根据所需的蚀刻深度和图案要求控制显影时间。
4.蚀刻将显影后的硅片放入蚀刻机中，使用特定的蚀刻液对显影后的图案进行蚀刻，形成所需的微纳米结构。
5.清洗与检验清洗蚀刻后的硅片，去除掉多余的光刻胶和蚀刻液，并使用显微镜或扫描电子显微镜对微纳米结构进行检验。
四、实验结果与分析在光刻实验中，我们制备了硅片上的微纳米结构，并根据实验要求进行了显影处理和蚀刻。
最终得到的微纳米结构清晰可见，形状规整，大小符合设计要求。
通过显微镜观察，我们可以看到各个结构之间的间隔很小，达到了高分辨率的要求。
五、实验中遇到的问题与改进措施在实验过程中，我们遇到了涂覆光刻胶时出现的气泡和划痕等问题，可能是由于操作不当或设备问题导致。
为了解决这些问题，我们可以在涂覆前进行适当的气泡去除和清洗工作，确保涂覆的光刻胶均匀无气泡。
另外，我们也应该注意加强设备的维护和保养，确保设备的正常运行。
光刻技术是一种高精度、高分辨率的微纳米结构制造技术。
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1．涂胶涂胶就是在SIO2或其他薄膜表面，涂布一层粘附良好，厚度适当，厚薄均匀的光刻胶膜。
涂胶前的硅片表面必须清洁干燥，如果硅片搁置较久或光刻返工，则应重新进行清洗并烘干后再涂胶。
生产中，最好在氧化或蒸发后立即涂胶，此时硅片表面清洁干燥，光刻胶的粘附性较好。
涂胶一般采用旋转法，其原理是利用转动时产生的离心力，将滴在硅片的多余胶液甩去，在光刻胶表面张力和旋转离心力共同作用下，扩展成厚度均匀的胶膜。
胶膜厚度可通过转速和胶的浓度来调节。
涂胶的厚度要适当，膜厚均匀，粘附良好。
胶膜太薄，则针孔多，抗蚀能力差；胶膜太厚，则分辨率低。
在一般情况下，可分辨线宽约为膜厚的5～8倍。
2．前烘前烘就是在一定的温度下，使胶膜里的溶剂缓慢地挥发出来，使胶膜干燥，并增加其粘附性和耐磨性。
前烘的温度和时间随胶的种类及膜厚的不同而有所差别，一般通过实验来加以确定。
前烘的温度和时间必须适当。
温度过高会引起抗蚀剂的热交联，在显影时留下底膜，或者增感剂升华挥发使感光灵敏度下降；前烘温度过低或时间过短，则抗蚀剂中的有机溶剂不能充分挥发，残留的溶剂分子会妨碍光交链反应，从而造成针孔密度增加，浮胶或图形变形等。
同时，前烘时还不能骤热，以免引起表面鼓泡，产生针孔甚至浮胶。
一般前烘是在80℃恒温干燥箱中烘烤1015分钟；也可以用红外灯在硅片背面烘烤，使胶膜的干燥从里到外，以获得良好的前烘效果。
3．暴光暴光就是对涂有光刻胶的基片进行选择性光化学反应，使暴光部分的光刻胶改变在显影液中的溶解性，经显影后在光刻胶膜上得到和掩膜版相对应的图形。
生产上，通常都采用紫外光接触暴光法，其基本步骤是定位对准和暴光。
定位对准是使掩膜版的图形和硅片上的图形精确套合，因此要求光刻机有良好的对准装置，即具有精密的微调和压紧机构，特别是在压紧时保证精确套合不发生位移。
此外，光刻机还应具有合适的光学观察系统，要求有一个景深较大，同时又有足够高分辨率的显微镜。
暴光量的选择决定于光刻胶的吸收光谱，配比，膜厚和光源的光谱分布。
最佳暴光量的确定，还要考虑衬底的光反射特性。
在实际生产中，往往以暴光时间来控制暴光量，并通过实验来确定最佳暴光时间。
暴光时影响分辨率的因素有：①掩膜版于光刻胶膜的接触情况若硅片弯曲，硅片表面有灰尘或突起，胶膜厚度不均匀，光刻机压紧机构不良等都会影响掩膜版与光刻胶膜的接触情况，从而使分辨率降低。
②暴光光线的平行度暴光光线应与掩膜版和胶膜表面垂直，否则将使光刻图形发生畸变。
③光的衍射和反射光波在掩膜版图形边缘的衍射和反射将使分辨率降低。
④光刻胶膜的质量和厚度胶膜越厚，光刻胶中固态微粒含量越高，则光线在胶膜中因散射而产生的侧向光化学反应越严重，光刻图形的分辨率也越低。
⑤暴光时间暴光时间越长，由于光的衍射，反射和散射作用，使分辨率降低。
但暴光不足，则光反应不充分，显影时部分胶被溶解，从而使胶膜的抗蚀能力降低，针孔密度增加。
⑥掩膜版的分辨率和质量掩膜版的分辨率和质量将影响光刻分辨率。
此外，显影，腐蚀以及光刻胶的性能也是影响光刻分辨率的因素。
4．显影显影是把暴光后的基片放在适当的溶剂里，将应去除的光刻胶膜溶除干净，以获得腐蚀时所需要的抗蚀剂膜的保护图形，KPR胶通常用丁酮5坚膜坚膜是在一定温度下对显影后的硅片进行烘焙，除去显影时胶膜所吸收的显影液和残留的水份，改善胶膜与硅片的粘附性，增强角膜的抗蚀能力。
坚膜的温度和时间要适当。
坚膜不足，则抗蚀剂胶膜没有烘透，膜与基片粘附性差，腐蚀时易浮胶；坚膜温度过高，则抗蚀剂胶膜会因热膨胀而翘曲或剥落，腐蚀时同样会产生钻蚀或浮胶。
温度更高时，聚合物将分解，影响粘附性和抗蚀能力。
此外，坚膜时最好采用缓慢升温和自然冷却的烘焙过程。
对于腐蚀时间较长的厚膜刻蚀，可在腐蚀一半后再进行一次坚膜，以提高胶膜的抗蚀能力。
6 刻蚀刻蚀就是用适当的腐蚀剂，对未被胶膜覆盖的SiO2或其他薄膜进行腐蚀，以获得完整、清晰、准确的光刻图形，达到选择性扩散或金属布线的目的。
光刻工艺对腐蚀剂的要求是：只对需要除去的物质进行腐蚀，而对抗蚀剂胶膜不腐蚀或腐蚀量很小。
同时，还要求腐蚀因子要足够大。
腐蚀因子的定义是腐蚀深度与一边的横向腐蚀量很小。
同时，还要求腐蚀因子要足够大。
腐蚀因子的定义是腐蚀深度与一边的横向腐蚀量之比。
腐蚀因子越大，表示横向腐蚀量越小。
此外，还要求腐蚀图形边缘整齐、清晰；腐蚀液毒性小，使用方便。
腐蚀方法有两种类型，即湿式化学腐蚀和干式等离子体腐蚀。
（1）湿式化学腐蚀二氧化硅腐蚀是以氢氟酸为基础的水溶液。
在腐蚀液中存在如下的电离平衡：HF=H+F腐蚀时，腐蚀液中的氟离子与二氧化硅中的硅离子结合成六氟硅酸根络离子[SiO2]。
它与氢离子结合而生成六氟硅酸H2[SiF6]。
同时腐蚀液中的氢离子与SiO2中的氧离子结合成难电离的水。
由于六氟硅酸是可溶性的络合物，使SiO2被氢氟酸溶解，其反应式为：SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2O显然，F-和H+的浓度越大，反应速度越快，并且所消耗的F-和H+是等量的，如果在腐蚀液中加入氟化氨，它在水溶液中电离成氟离子和氨离子。
此时，腐蚀液中F+浓度增大，根据同离子效应原理，HF的电离平衡式将向生成HF的方向移动，这样就降低了溶液中H+的浓度，使HF 和SiO2的反应速度减弱，起着缓冲的作用。
所以，氟化氨在SiO2腐蚀液中起缓冲剂的作用。
这种加有氟化氨的氢氟酸溶液，习惯上称为HF缓冲液。
常用的配方为：HF：NH4F：H20=3ml：6g：10ml影响SiO2腐蚀质量的因素很多。
光刻胶与SiO2表面粘附良好是保证腐蚀质量的重要条件，粘附不良会使腐蚀液沿界面钻蚀，图形遭到破坏。
不同方法生长的SiO2腐蚀速率不同，低温沉积的SiO2比热生长SiO2的腐蚀速率快得多。
SiO2中含有硼，会使腐蚀速率降低；而含有磷，又会使腐蚀速率增大，如图所示。
腐蚀SiO2的速率一般都在30～40摄氏度范围内。
温度过高，腐蚀速度过快，不易控制，易产生钻蚀现象；温度太低，腐蚀速度太慢，胶膜长期浸泡，也易产生浮胶。
腐蚀时间取决于腐蚀速率和SiO2的厚度，腐蚀不足，氧化层未去干净，将影响杂质扩散或使电极接触不良；腐蚀时间过长又会造成侧向腐蚀，使分辨率下降。
[2] 氮化硅腐蚀氮化硅的化学性质比较稳定，在氢氟酸中腐蚀速率很慢。
对于厚度为10-2um 的较薄氮化硅膜，可用SiO2作掩膜的间接光刻方法刻蚀。
它是在Si3N4膜上用热分解法淀积一层SiO2膜，然后用普通光刻方法在SiO2膜上刻蚀出所需图形后，再放入180摄氏度的热磷酸中继续刻蚀图形窗口内的Si3N4膜。
由于热磷酸对Si3N4的腐蚀速率比对SiO2的大得多，所以SiO2起到掩膜腐蚀的作用。
[3] 铝的腐蚀目前常用的腐蚀液有磷酸和高锰酸钾腐蚀液。
对于磷酸，是利用它与铝反应能生成可溶于水的酸式磷酸铝，以达到腐蚀的目的，其反应式为：2Al+6H3PO4=2Al（H2PO4）3+3H2腐蚀时反应激烈，会有气泡不断冒出，影响腐蚀的均匀性。
为此，可在腐蚀液中加入少量无水乙醇或在腐蚀时采用超声振动，以去除反应生成的气泡。
光刻质量分析平面晶体管和集成电路制造中要进行多次光刻,而光刻工艺的质量不仅影响器件特性而且对器件的成品率和可靠性也有很大影响.半导体器件生产对光刻质量的要求是:刻蚀图形完整、尺寸准确、边缘整齐;图形外氧化层上没有针孔,图形内没有残留的被腐蚀物质;同时要求套合准确,无沾污等.但在光刻过程中常会出现浮胶、毛刺、钻蚀、针孔和小岛等缺陷.本结讨论这些缺陷产生的原因及其对器件特性的影响.1、浮胶浮胶就是在显影或腐蚀过程中,由于化学试剂不断侵入光刻胶膜与SIO2或其他薄膜间的界面,引起抗蚀剂胶膜皱起或剥落的现象.光刻时产生浮胶,将严重影响光刻图形的质量,甚至造成整批硅片的报废.产生浮胶的原因往往和胶膜与似底的粘附性有密切关系.(1) 显影时产生的原因①涂胶前硅片表面不清洁，沾有油污或水汽，使胶膜表面间沾污不良。
②光刻配制有误或胶液陈旧变质，胶的光化学反应性能不好，与硅片表面粘附能力差。
③前烘时间不足或过度。
④暴光不足，光化学反应不彻底，部分胶膜容于显影液中，引起浮胶。
⑤显影时间过长。
（2）腐蚀时产生浮胶的原因①坚膜不足，胶膜没有烘透，沾附性差，在腐蚀液作用下引起浮胶。
②腐蚀液配比不当。
如腐蚀的氢氟酸缓冲腐蚀液中氢化铵太少，腐蚀液活泼性太强。
③腐蚀温度太高或太低。
温度太低，腐蚀时间太长，腐蚀液穿透或从胶膜底部渗入，引起浮胶，温度太高，则腐蚀液活泼性强，也可能产生浮胶。
此外，显影时产生浮胶的因素也可能造成腐蚀时浮胶。
腐蚀时浮胶会使掩蔽区的氧化层受到严重破坏。
在光刻时必须加以注意。
2、毛刺和钻蚀腐蚀时，如果腐蚀液渗入光刻胶膜的边缘，使图形边缘受到腐蚀，从而破坏掩蔽扩散的氧化层或捛条的完整性。
若渗透腐蚀较轻，图形边缘出现针状的局部破坏，习惯上称为毛刺。
若图形边缘腐蚀严重，出现锯齿状或花斑状的破坏，称为钻蚀。
当SIO2掩蔽膜窗口存在毛刺和钻蚀时，会引起侧面扩散结特性变坏，影响器件的成品率和可靠性。
产生毛刺或钻蚀的原因有：①基片表面不清洁，存在油污，灰尘或水汽，使光刻胶和氧化层粘附不良，引起毛刺或局部钻蚀。
②氧化层表面存在磷硅玻璃，特别是磷的浓度较大时，表面与光刻胶粘附性不好，耐腐蚀性能差，容易造成钻蚀。
③光刻胶中存在颗粒状物质，造成局部粘附不良。
④对于光聚合型光刻胶，暴光不足，显影时产生钻溶，腐蚀时造成毛刺或钻蚀。
⑤显影时过长，图形边缘发生钻溶，腐蚀时造成钻溶。
⑥掩模图形的边缘有毛刺状缺陷，以及硅片表面有突起或固体颗粒，在对准定位时掩模与硅片表面间有摩擦，使图形的边缘有划痕，腐蚀时产生毛刺。
3、针孔在光刻图形外面的氧化层上，经光刻后会出现直径为微米数量级的小孔洞，称为针孔。
针孔的存在，将使氧化层不能有效地起到杂质扩散的掩蔽作用和绝缘作用。
在平面器件生产中，尤其对集成电路和大功率器件，氧化层针孔是影响成品率的主要因素。
例如，光刻集成电路隔离槽时，在隔离区上的针孔经隔离扩散后会形成P型管道，将使晶体管的集电结结面不平整，甚至造成基区与村底路。
对于大功率平面晶体官，光刻引线孔时，在延伸电极处的SIO2，膜上产生针孔，则会造成金属化电极与集电区之间的短路，因此，在大功率晶体管和集成电路产生中，往往在刻引线孔之后，进行低温沉积SIO2，然后套引线孔，以减少氧化层针孔。
光刻时产生针孔的原因有：①氧化硅薄膜表面有尘土、石英屑、硅渣等外来颗粒，使得涂胶与基片表面未充分沾润，留有未覆盖的小区域，腐蚀时产生针孔。
②光刻胶中含有固体颗粒，影响暴光效果，显影时剥落，腐蚀时产生针孔。
③光刻胶模本身抗蚀能力差，或胶模太薄，腐蚀液局部穿透胶模，造成针孔。
④前烘不足，残存溶剂阻碍抗腐蚀剂挥发过快而鼓泡，腐蚀时产生针孔。