摘要：在半导体器件的发展过程中，人们对器件的集成度要求不断增高，越来越小的器件尺寸，更加复杂化的光刻图形，光刻技术的不断进步将直接影响集成电路的特征尺寸的缩小。本文使用KW-4A型台式匀胶机在硅片表面形成薄膜，再将硅片置于SC-H-11型烤胶机上进行前烘（以及之后的后烘），使用中科院URE-2000/17型紫外深度光刻机进行光刻，然后用RZX-3038正性显影液显影，最后使用L3230金相显微镜观察图形。从硅片成膜、曝光时间、烤胶温度和显影时长等方面对光刻图形效果进行了对比研究。结果表明：低速500转/min，20s；高速4000转/min，25s可得到较好厚度的薄膜。前烘温度120℃，持续3min；曝光时长20s；显影时长30s；在以上参数下可得到最佳光刻图形。光刻工艺的优化，可以提高半导体芯片的生产水平，减少生产运营成本，也可以促进光刻技术的进一步发展。

关键词：半导体芯片；光刻；光刻工艺流程；优化

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-4

1.1前言-4

1.2半导体材料-4

1.2.1半导体材料简介-4

1.2.2半导体材料的分类与发展-4

1.2.3半导体材料的应用-5

1.3光刻技术-6

1.4摩尔定律-6

1.5光刻的种类-7

1.5.1光学接触和接近式光刻-7

1.5.2投影光刻-7

1.5.3浸没式光刻-8

1.5.4 EUV光刻-8

1.6光刻胶-9

1.7光刻工艺流程-10

1.7.1气相成底膜处理(Priming)-10

1.7.2涂胶(Photo Resist Coating)-10

1.7.3前烘(Pre-Bake)-11

1.7.4对准和曝光(Alignment and Exposure)-11

1.7.5曝光后烘焙(Post-Exposure Bake)-12

1.7.6显影(Development)-12

1.7.7坚膜烘焙(Hard Bake)-12

1.7.8显影后检查(After Develop Inspect)-12

第二章 基于URE-2000/17型紫外光刻机的光刻工艺优化-14

2.1引言-14

2.2光刻工艺优化实验-15

2.2.1 仪器-15

2.2.2 试剂-15

2.2.3 实验流程-15

2.3 实验结果与分析-16

2.3.1 硅片成膜-16

2.3.2曝光时长对光刻图形的影响-16

2.3.3烤胶温度对光刻图形的影响-18

2.3.4显影时长对光刻图形的影响-19

2.4 小结-21

第三章 总结-22

参考文献-23

致谢-24