光刻工艺认识实验报告

光刻工艺认识实验报告

一、光刻工艺操作

1.硅片清洗和表面处理

这个步骤由助教老师完成。所用硅片尺寸：2英寸，厚度为400μm，单面抛光。掺杂类型：p型。

2.涂胶

匀胶机第一、二级转速和各转速的运转时间由助教提前设置好。分别为：第一级转速500n/min，时间为3秒；第二级转速为4000n/min，时间为60秒。

把处理好的硅片放在承片台正中，按下吸片按钮，硅片被吸住。检查确定被吸住后，开始滴加光刻胶，确保光刻胶覆盖整个硅片表面后停止。之后，按下开始按钮，开始匀胶。

等匀胶结束后，按下吸片按钮。取出硅片，检查匀胶效果。

光刻胶：KMP C5315（北京科华微电子材料有限公司）；匀胶机：SC-1B匀胶机，（北京金盛微纳科技有限公司）。

3.前烘

检查确定匀胶效果符合要求后，将硅片放在热板上烘干2分钟，温度为100℃。烘干结束后，取下硅片。

4.曝光

将硅片放在曝光机内，设置好曝光时间9秒，开始曝光。曝光结束后，取下硅片。

5.显影

曝光结束后，将硅片浸没在显影剂中，左右晃动，时间为8秒。8秒后，取出硅片放入去离子水中清洗。之后，用氮气吹干表面残留的水。

6.镜检

将显影结束后的硅片放在显微镜下，调节显微镜，知道看到清晰的光刻图案。检查光刻质量。

二、光刻工艺中所用到的试剂及其作用

1.光刻胶

光刻胶：KMP C5315（北京科华微电子材料有限公司）

又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像。作用主要有两个：一是将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中；二是在后续工序中，保护下面的材料。

2.显影液

正胶显影液（北京科华微电子材料有限公司），作用是使经曝光后产生的潜影显现成可见影像。

三、光刻工艺中的安全问题

1.匀胶过程

光刻胶有刺激性气味，对皮肤也有腐蚀，操作必须在通风橱中进

行，并戴好手套。

2.显影过程

避免显影液以及各种清洗溶剂碰到皮肤，实验室中的所有操作应佩戴手套。

3.曝光过程

紫外线对人体有伤害，在曝光的过程中，应避免眼镜对着曝光光源看，也避免手被曝光光源照射

4.烘干过程

因为硅片是在热板上被加热的，温度都在100℃左右，因此取放硅片的时候，应采用镊子。

5.氮气瓶

氮气瓶内是高压气体，避免碰撞。

6.硅片

硅片是易碎品，取放时候要注意。

四、评价和建议

通过四十分钟的实验，熟悉了光刻工艺的基本流程。也通过自己的动手实验，进一步掌握了简单光刻工艺的步骤，对设备和试剂有了初步的了解。