光刻工艺过程详解

显影液：a.正性光刻胶的显影液。正胶的显影液位碱性水溶液。koh和naoh因为会带来可动离子污染（mic，movable ion contamination），所以在ic制造中一般不用。最普通的正胶显影液是四甲 基氢氧化铵（tmah）（标准当量浓度为0.26，温度15～250c）。在i线光刻胶曝光中会生成羧酸，tmah显影液中的碱与酸中和使曝光的光刻胶溶解于显影液，而未曝光的光刻胶没有影响；在化学放大光刻胶（car，chemical amplified resist）中包含的酚醛树脂以phs形式存在。car中的pag产生的酸会去除phs中的保护基团（t-boc），从而使phs快速溶解于tmah显影液中。整个显影过程中，tmah没有同phs发生反应。b.负性光刻胶的显影液。二甲苯。清洗液为乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。

显影中的常见问题：a、显影不完全（incomplete development）。表面还残留有光刻胶。显影液不足造成；b、显影不够（under development）。显影的侧壁不垂直，由显影时间不足造成；c、过度显影（over development）。靠近表面的光刻胶被显影液过度溶解，形成台阶。显影时间太长。

10.硬烘（hard baking）

方法：热板，100～1300c（略高于玻璃化温度tg），1～2分钟。

目的：a.完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂（以免在污染后续的离子注入环境，例如dnq酚醛树脂光刻胶中的氮会引起光刻胶局部爆裂）；b.坚膜，以提高光刻胶在离子注入或刻蚀中保护下表面的能力；c.进一步增强光刻胶与硅片表面之间的黏附性；d.进一步减少驻波效应（standing wave effect）。

常见问题：a.烘烤不足（underbake）。减弱光刻胶的强度（抗刻蚀能力和离子注入中的阻挡能力）；降低针 孔填充能力（gapfill capability for the needle hole）；降低与基底的黏附能力。b.烘烤过度（overbake）。引起光刻胶的流动，使图形精度降低，分辨率变差。

另外还可以用深紫外线（duv，deep ultra-violet）坚膜。使正性光刻胶树脂发生交联形成一层薄的表面硬壳，增加光刻胶的热稳定性。在后面的等离子刻蚀和离子注入（125～2000c）工艺中减少因光刻胶高温流动而引起分辨率的降低。