山西光刻实验室

光刻（Photolithography)是一种图形转移的方法，在微纳加工当中不可或缺的技术。光刻是一个比较大的概念，其实它是有多步工序所组成的。1.清洗：清洗衬底表面的有机物。2.旋涂：将光刻胶旋涂在衬底表面。3.曝光。将光刻版与衬底对准，在紫外光下曝光一定的时间。4.显影：将曝光后的衬底在显影液下显影一定的时间，受过紫外线曝光的地方会溶解在显影液当中。5.后烘。将显影后的衬底放置热板上后烘，以增强光刻胶与衬底之前的粘附力。光刻胶的固化过程需要精确控制温度和时间。山西光刻实验室

光刻胶旋涂是特别是厚胶的旋涂和方形衬底匀胶时，会在衬底的边缘形成胶厚的光刻胶边即是所谓的边胶，即光刻胶的边缘突起，在使用接触式光刻的情况下会导致光刻胶曝光的图案分辨率低、尺寸误差大或显影后图案的侧壁不陡直等。如果无法通过自动化设备完成去边角工艺（EBR）的话，以通过以下措施帮助减少/消除边胶:尽可能使用圆形基底；使用高加速度，高转速；在前烘前等待一段时间；调整良好旋涂腔室保证衬底与衬底托盘之间紧密接触；非圆形衬底:如有可能的话，可将衬底边缘有边珠的位置一起裁切掉，或用洁净间的刷子将边胶刷洗掉。天津光刻厂商氧等离子普遍用于光刻胶去除。

通过光刻技术制作出的微纳结构需进一步通过刻蚀或者镀膜，才可获得所需的结构或元件。刻蚀技术，是按照掩模图形对衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术，可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀较普遍、也是成本较低的刻蚀方法，大部份的湿刻蚀液均是各向同性的，换言之，对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。而干刻蚀采用的气体，或轰击质量颇巨，或化学活性极高，均能达成刻蚀的目的。其较重要的优点是能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点。干法刻蚀能够满足亚微米/纳米线宽制程技术的要求，且在微纳加工技术中被大量使用。

现有光刻主要利用的是光刻胶中光敏分子的单光子吸收效应所诱导的光化学反应。光敏分子吸收一个能量大于其比较低跃迁能级的光子，从基态跃迁到激发态，经过电子态之间的转移生成活性种，诱发光聚合、光分解等化学反应，使光刻胶溶解特性发生改变。光刻分辨率的物理极限与光源波长和光刻物镜数值孔径呈线性关系，提高光刻分辨率主要通过缩短光刻光源波长来实现。尽管使用的光刻光源波长从可见光（G线，436nm）缩短到紫外（Ⅰ线，365nm）、深紫外（KrF，248nm；ArF，193nm）甚至极紫外（EUV，13.5nm）波段，由于光学衍射极限的限制，其分辨率极限在半个波长左右。曝光后烘烤是化学放大胶工艺中关键，也是反应机理复杂的一道工序。

剥离工艺（lift-off）是指在有光刻胶图形的掩膜上镀膜后，再去除光刻胶获得图案化的金属的工艺。在剥离工艺中，有几种关键因素影响得到的金属形貌。1.光刻胶的厚度。光刻胶厚度需大于金属厚度，一般光刻胶厚度在金属厚度的三倍以上胶面上的金属更易成功剥离。2.光刻胶种类。紫外光刻中，正胶光刻胶一般为“正梯形”，负胶光刻胶侧壁形貌一般为“倒梯性”。“倒梯形”的光刻胶更容易剥离，故在剥离工艺中常使用负胶。3.镀膜工艺。蒸发镀膜相比溅射镀膜在光刻胶侧壁更少镀上金属，因此蒸发镀膜更易剥离。速度和加速度是决定匀胶获得薄膜厚度的关键因素。辽宁真空镀膜加工

光刻机的校准和维护是确保高质量产出的基础。山西光刻实验室

在匀胶工艺中，转速的快慢和控制精度直接关系到旋涂层的厚度控制和膜层均匀性。匀胶机的转速精度是一项重要的指标。用来吸片的真空泵一般选择无油泵，上配有压力表，同时现在很多匀胶机有互锁，未检测的真空将不会启动。有时会出现胶液进入真空管道的现象，有的匀胶机厂商会在某一段管路加一段"U型"管路，降低异物进入真空管道的影响。光刻胶主要应用于半导体、显示面板与印制电路板等三大领域。其中，半导体光刻胶技术难度高，主要被美日企业垄断。据相关研究机构数据显示，全球光刻胶市场中，LCD光刻胶、PCB光刻胶、半导体光刻胶产品占比较为平均。相比之下，中国光刻胶生产能力主要集中PCB光刻胶，占比高达约94%；半导体光刻胶由于技术壁垒较高占约2%。此外，光刻胶是生产28nm、14nm乃至10nm以下制程的关键，被国外巨头垄断，国产化任重道远。山西光刻实验室