光刻是一種復(fù)印圖象與化學(xué)腐蝕相結(jié)合的綜合性技術(shù)，它先采用照像復(fù)印的方法，將光刻掩模板上的圖形精確地復(fù)制在涂有光致抗蝕劑的SiO2層或金屬蒸發(fā)層上，在適當(dāng)波長光的照射下，光致抗證劑發(fā)生變化，從而提高了強(qiáng)度，不溶于某些有機(jī)溶劑中，未受光照射的部分光致抗蝕劑不發(fā)生變化，很容易被某些有機(jī)溶劑溶解。然后利用光致抗蝕劑的保護(hù)作用，對SiO2層或金屬蒸發(fā)層進(jìn)行選擇性化學(xué)腐蝕，從而在SiO2層或金屬層上得到與光刻掩模板相對應(yīng)的圖形。

晶片表面必須有如照相底片般的物質(zhì)存在，屬于可感光的膠質(zhì)化合物（光刻膠），經(jīng)與光線作用和化學(xué)作用方式處理后，即可將掩膜版上的圖形一五一十地轉(zhuǎn)移到晶片上。因此在光刻成像工藝上，掩膜版、光刻膠、光刻膠涂布顯影設(shè)備及對準(zhǔn)曝光光學(xué)系統(tǒng)等，皆為必備的條件。

一.光刻實(shí)驗(yàn)所需藥品及設(shè)備 

化學(xué)藥品：光刻膠（正膠）、顯影液：5‰ 氫氧化鈉溶液、甲醇、蒸餾水、丙酮。

實(shí)驗(yàn)儀器：勻膠機(jī)、烘膠臺、光刻機(jī)、真空泵、氣泵。

二.光刻工藝實(shí)驗(yàn)步驟 

1.清潔硅片：去離子水和有機(jī)溶液沖洗，邊旋轉(zhuǎn)邊沖洗，以去除污染物； 

2.預(yù)烘硅片：在烘膠臺商烘干硅片，去除硅片上的水蒸氣，使光刻膠可以更加牢固的粘結(jié)在硅片表面； 

3.涂膠：開啟氣泵，吸盤吸住硅片，在硅片上滴加適量的光刻膠；啟動(dòng)轉(zhuǎn)臺利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使光刻膠均勻的涂覆在硅片表面；涂膠時(shí)間大約為1分鐘左右；

 4.前烘：將硅片放在烘膠臺上烘干，促使膠膜內(nèi)溶劑充分的揮發(fā)掉，使膠膜干燥，增加膠膜與硅片之間的黏附性； 

5.曝光：接觸式曝光，在光刻機(jī)上依次操作吸版    吸片    升降-接觸    密著       曝光；曝光時(shí)間結(jié)束后取出硅片； 

6.顯影：將曝光后的硅片在0.5% NaOH堿溶液中進(jìn)行顯影操作，將為感光部分的光刻膠溶除，以獲得所需的圖形；顯影后的硅片應(yīng)立即用去離子水沖洗，之后將硅片放在勻膠機(jī)上旋轉(zhuǎn)甩干上面的水漬； 

7.后烘：將甩干后的硅片在烘膠臺上烘干再次烘干，使顯影后的光刻膠硬化，提高強(qiáng)度； 

8.觀測：在顯微鏡下觀測拍照。

光刻實(shí)驗(yàn)中，前烘、后烘、曝光、顯影等過程都會(huì)對圖形的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重要的影響。前烘時(shí)間不足時(shí)，硅片表面還未干燥完全，導(dǎo)致光刻膠與基底不能牢固粘附，甚至在旋轉(zhuǎn)涂覆光刻膠的過程中光刻膠不能在基底上形成足夠厚度的膜層。后烘不足時(shí)，光刻膠硬度不夠，圖形易毀壞。在曝光過程中，曝光不足，光刻膠反應(yīng)不充分，顯影時(shí)部分膠膜被溶解，顯微鏡下觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)膠膜發(fā)黑；曝光時(shí)間過長，則使不感光的部分邊緣微弱感光，產(chǎn)生“暈光”現(xiàn)象，邊界模糊，出現(xiàn)皺紋。顯影階段，顯影液溶度、顯影時(shí)間都需要調(diào)整合適，否則易導(dǎo)致圖形套刻不準(zhǔn)確，邊緣不整齊。