光电子与微电子综合实验 赵壮0804240238
④ 最后通干氧,时间到后将石英舟慢慢地拉至炉口,轻轻地把硅片夹入培养皿中,观察一下氧化层表面质量情况,留下倍片测SiO2膜厚,正片准备进入光刻工序进行光刻。将工艺数据填入下表:
氧化 时间 干氧 (20-30)min 湿氧 15min 干氧 15min 4.3 制版工艺
在进行光刻之前需要先制作光刻掩膜。光刻掩膜的制作一般的讲,要经过原图绘制、刻图、初缩等步骤。在制作光电二极管的过程中,光刻工艺对于光刻版的质量要求归纳起来有如下几点:
1.图形的尺寸要准确。图形的大小和图形的间距必须符合设计要求,图形不发生畸变。
2.整套光刻版中的各块版应能一一套准,套准的误差要尽量小。各块版之间的套合精度要求随着器件性能和图形的大小的不同有所不同,对于实验要做的光电二极管要求的套合精度为几个微米。
3.版子的黑白区反差要高。黑区要充分的黑,应能很好的阻挡紫外光的通过;而白区应无灰雾,应该很好的透过紫外光线或对光的吸收极小。一般要求反差在2.5以上。
4.图形边缘要光滑陡直,无毛刺,过渡区要小。
5.版面要光洁,没有较大的针孔(即黑区没有1微米以上的白点)、小岛(即白区没有1微米以上的黑点或污点)和划痕等缺陷。
6.版子要坚固耐用,不易变形。由于光刻版在光刻时要和硅片接触并发生摩擦,极易损坏,如果光刻版不坚固耐磨,则寿命很短,不经济。 ①绘制总图
由于实验使用的是直径为50mm的硅片,而实验要制作的光电二极管的发射区为5*5mm2,考虑到在一片硅片上制造最多的光电二极管并且要留有加工余量,在设计时每两个发射区间隔1mm,这样在一个硅片上最多可以画出40个光电二极管的发射区也就是可以制造40个光电二极管。为了便于绘图并且考虑到纸张的大小,把器件放大十倍来绘制,绘制完成的发射区、引线孔、铝电极的图如下图2.2、图2.3、图2.4所示 :
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对准用 对准用 对准用
图2.2发射区
对准用 对准用 对准用
图2.3引线孔
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对准用 对准用 对准用
图2.4铝电极
②刻图
把绘制好的总图固定在刻图桌上,在将喷有红色的塑料透明膜压在上面,拉平固定。然后用手术刀描刻图形轮廓,并用手工剥去透明区内的塑料薄膜。考虑到以后的步骤还有光刻时使用的是负性胶,所以对于不同区域的进行光刻所用的光刻掩膜版各有不同,对应发射区、引线孔、铝电极所用的光刻掩膜板分别如下图2.5、2.6、2.7所示
对准用 对准用 对准用
图2.5发射区
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对准用 对准用 对准用
图2.6引线孔
对准用 对准用 对准用
图2.7铝电极
③初缩
打开照相机的背光源,调节原图平面和光轴垂直,然后再对焦。对焦的目的是使象平面与感光底板的药膜面完全重合。对焦的具体做法是在感光底版平面上放一块有图形的光刻版(药膜面朝向镜头),用显微镜观察光刻版上的图像,调节显微镜的焦距到最佳位置(此时从显微镜可以看到光刻版上的清晰的毛玻璃面)并固定下来。然后再用次显微镜观察所要拍摄的物象,调节照相镜头的焦距,知道所要拍照的物象与对焦所用的光刻版上的图像同样清晰为止。拍照是除了要把图像对清晰外,还要把图像的缩小倍率对准。由于使用时不容易测准照相系统的物距,所以一般是先粗略地估计物距,然后通过对线条影像尺寸的精确测量来
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