光刻操作步骤

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1、光刻操作步骤1.提前准备a）检查氮气是否充足：如果氮气量较少，请及时通知徐化勇老师购买氮气。尤其是使用氮气量小的普通钢瓶时。b）检查超净间的环境是否适合实验：检查超净间湿度和正负压情况。如果超净间湿度不在所用光刻胶的容许的湿度范围内，则停止实验，并通知徐化勇老师；如果超净间负压，通知本周值日人员换纱网。c）如果是使用大的Hotplate，请提前大约2h设到所需温度。d）提前检查DIWater是否够实验使用，如果不够，提前用纯水机制备。2. 开启通风橱外围设备：打开维修走廊里的spincoater的CDA阀门、氮气枪的阀门，并观察（禁止私自调动）气压是否处于正常数值范围（外围设备的正常数值由气压

2、表上的标记给出）。3. 填写光刻机的使用记录表格上的使用人、开机时间等信息。开启光刻机的外围设备a）打开光刻机后边墙上的CDA和氮气的阀门，并观察（禁止私自调动）气压是否处于正常数值范围（外围设备的正常数值由气压表上的标记给出）。b）打开光刻机插排上的开关，真空泵会自己启动。开启光刻机a）旋转光刻机前面左侧的红色旋钮，等待光刻机屏幕提示按on/offbutton时，摁一下on/offbutton（注意不要长摁）。b）显示屏点击进入mainmenu，在mainmenu界面上，长时间按住maskvacuumison直到变为maskvacuumisoff。c）片刻后请确保机身上面右侧的CDA、N2、

3、VAC三个参数值为绿色，否则联系该设备负责人。d）按一下光学平台下方的光源控制器的poweron按钮，则光源控制器面板上的“350mWHg”和“channelT两个绿色指示灯亮。（注：channel1是365nm光源，channel2是405nm光源.如需要切换光源，点击changedisplay可在两个channel之间切换。）e）按光源控制器上的CP按钮（constantpower模式一混合光），片刻后光源控制器上显示“=Start”.f）按光源控制器上的start按钮，光源控制器会依次显示“Ignition”、“lampcold”，同时“lamplife/power”红灯闪烁，数分钟后闪

4、烁停止，显示数值“0.0270”，Hg灯开启完毕。但仍需等待预热20min使其稳定。4. 在等待光刻机20min的预热过程中，可以完成样品的prebake、涂胶和softbake等过程。a）准备俩干净镊子，一个用来夹持涂有光刻胶的样品，另一个夹持未涂光刻胶的样品。b）打开spincoater，打开通风橱里面用于spincoater的CDA旋钮，选择查看或修改旋涂所用的程序，以满足光刻胶的旋涂条件。然后用spincoater的圆形透明塑料片测试真空吸力的大小，一般小尺寸样品（小于2cmX2cm）的吸力要大于17.（具体操作步骤请参考spincoating的使用说明。）c）预烘：这一步具体的烘烤温

5、度和时间视具体样品而定，如在硅片和玻璃等样品上涂AR_P5350光刻胶且样品上没有怕110度的薄膜，一般就采取hotplate上110度烘3min。d）预烘完成后，用N2枪冷却样品。然后把样品放在spincoater的样品托盘上，并让两者的中心保持一致；开启spincoater样品托盘的vacuum,吸住样品；然后用滴管在样品上滴胶，尽可能让胶覆盖样品的上表面但又不能使其流下，以防止污染背面。e）盖上spincoater的盖子，按start按钮，开始涂胶。涂胶完成后，按面板上的vacuum按钮关掉真空，打开盖子，取下样品，关掉通风橱里面用于spincoater的CDA旋钮避免漏气。5. Sof

6、tbake：a）把样品放在hotplate或oven里烘烤，具体参数视具体的光刻胶而定。b）Softbake完成后，用氮气吹，使其冷却。曝光a）装光刻版：拧松光刻机maskholder右侧的两个螺丝，取下maskholder并翻转maskholder，把mask放在maskholder上（mask的铬面应与样品接触，也就是说mask的石英面与maskholder接触），要求mask要盖住maskholder上的真空吸环，然后在光刻机的mainmenu界面上点击maskvacuumisoff直到变为maskvacuumison。用手轻微用力推mask的侧边，确保mask被吸紧。将maskhold

7、er放回原位，并用螺丝固定。b）装载样品：拉出光刻机的sampleholder，放好样品，要求样品和光刻版上的图形的的位置和方向能大致对齐，推回原位。c）WECseting：首先顺时针旋转光刻机机身前方中间的“variablethicknesssetting”旋钮两圈以上，降低sampleholder高度，以防止样品过厚把mask顶碎。点击显示屏上的“WECsetting”，根据显示屏上的提示，扳上“contactlevel”，左/右旋转“variablethicknesssetting”旋钮直到屏幕上提示WECsettingOK,然后锁住“variablethicknesssetting”旋

8、钮上的lockinglevel，并扳回“contactlevel”。d）选择曝光参数：在光刻机显示屏的mainmenu界面上，点击“parameter”，选择实验模式、接触模式（注：真空模式需要橡胶圈）、exposuretime、exposurecycles，点击load，返回mainmenu。e）对准和曝光：i. 扳上contactlevel。ii. 如需套刻，依次拉下alignmentgapsetting和separationlever，在显微镜上调焦到图像清楚，然后调节stagex,y和Theta，使样品与光刻版的图形对齐。对齐后，依次拉上去separationlever和alignme

9、ntgapsetting。iii. 把根据曝光提示依次点击屏幕上的Exposure和yes，然后脸部背向光刻机（避免眼部受紫外伤害），待曝光完成后，扳回“contactlevel”，拉出sampleholder，取下样品。f）若还有其他样品曝光，则重复步骤b）-e）。g）若无其他样品曝光，取下maskholder并将其翻转，使mask由maskholder托住（以免真空消失后mask掉下来摔碎），长按3s“maskvacuumison”直到变为“maskvacuumisoff”后，取下mask到光刻版盒里（mask的铬面要架在光刻版盒的凹坑上避免图形磨坏）。放回maskholder，并拧紧螺丝

10、固定。6. PEBORCrosslinkbakea）这一步的烘烤时间和温度所用的烘胶工具的采用视具体的光刻胶而定。b）烘烤完成后用N2吹扫以完成冷却。7. 显影a) 准备两个干净烧杯，然后分别用DIWater冲洗三遍。b) 两个烧杯一个用来盛显影液，另一个用来盛DIWater。c) 定时器定好显影的时间。d) 镊子夹着样品进入显影液的同时开始计时，当样品上开始出现图像时，开始沿样品表面的法线方向来回晃动样品。e) 显影时间到后，立即放入DIWater中。f) 用DIWater冲洗镊子，然后把样品夹出去离子水，用去离子水冲洗，然后用N2吹干。g) 如果还有样品显影，则重复步骤c)-f)。a) H

11、ardbake这一步的烘烤时间和温度所用的烘胶工具的采用视具体的光刻胶而定。b) 烘烤完成后用N2吹扫以完成冷却。8. 样品检查：放在千级区的显微镜下或SEM里观察样品，如能满足要求，即可准备下一步关机等事项，如果不满足，用remover或丙酮乙醇洗掉光刻胶，重新进行光刻。a) 光刻机关机再次确定mask已经取下。b) 关光源控制器：点击光源控制器面板上的poweroff。c) 关主机：长按3s主机左部的“on/off”按钮后，光刻机屏幕上显示600s倒计时用于汞灯冷却。(等待冷却过程中可以进行步骤14，做完步骤14后再回来。)倒计时结束后，逆时针90度旋转红色主开关。d) 关外围设备：包括C

12、DA和氮气的阀门，以及真空泵所用的插排上的电源开关。e) 在使用记录表格上登记关机时间和汞灯使用时间。9. 其他：a) 关闭烘烤设备。b) 清洗烧杯和镊子：i. 显影液的烧杯视具体的显影液的类型而定，一般用DIWater冲洗三遍，N2吹干。ii. 去离子水的烧杯用DIWater冲洗三遍，N2吹干。iii. 如果有其他烧杯，则其清理方法视具体烧杯里装的液体而定，详细的方法以辛倩老师的培训内容为准。i. 镊子用丙酮乙醇来回冲洗三遍，吹干。详细的方法以辛倩老师的培训内容为准关闭并擦拭spincoater回到spincoater的主界面，关掉spincoater。ii. 用无尘纸蘸丙酮擦拭spinco

13、ater的白色部分，注意不要擦到橡胶圈，以及注意清洗盖子部分的凹槽里的光刻胶。iii. 用无尘纸蘸乙醇擦拭spincoater盖子的透明部分。iv. 放回spincoater的透明圆形塑料片。c) 处理废液：具体的废液处理方法视废液的种类而定，以辛倩老师的培训内容为准10. 关闭维修走廊里氮气枪的氮气和CDA等阀门。SubstratePretreatmentPhotoresistCoatingSoftbakeExposurePEBORCrosslinkbake300nmSiO2onptypeheavilydopedSiCorning7059GlassSamplemustbekeptclean.

14、110OC,180sHotplateNovaporprimeSpincoatingAR_P5350,5s*2000rpm+90s*4000rpm,acceleration:1200Thickness:1um110OC,180shotplate7s;2365nm(14.4mW/cm),accompaniedwith405nm(13.3mW/cm2);HardcontactNosuchstepAIGaN/GaNonSiC,SapphireorSiSamplemustbekeptclean.90OC,30sHotplateSpincoatingAR_N4340,5s*2000rpm+55s*4000

15、rpm,acceleration:1200Thickness:1.4um90OC,60shotplate11s;2365nm(13.9mW/cm),accompaniedwith405nm(12.8mW/cm2);Hardcontact95OC,120shotplateAppendixII：铬版清洗步骤1.高浓度（接近饱和）的氢氧化钠溶液浸泡3-5分钟。2.用去离子水冲净（3-5分钟）。3. 50%的硫酸溶液浸泡3-5分钟。4.重复2的步骤。5. 放入净化台中风干。AppendixIII：光刻机sampleholder贴膜扎孔示例1Sampleholder上有三个小洞，如上图所示。2. 为了使

16、小尺寸样品在光刻时能被vacuum吸住，我们采取了在sampleholder上贴膜并在上面扎通气孔的方法。3. 最下面的C孔是在lowvacuumcontact和vacuumcontact时才使用。如果不使用的话，不用在C孔上扎眼。4. A孔及其附近要均匀的扎用针几个小孔，B孔上用针要扎一个小孔。这些小孔要能够被样品覆盖住。5. 贴上去的塑料膜应尽量保持平整，可以在扎好控制后，把膜压在samplehoder和另一个平整的表面（如光刻间的墙壁上）之间来回磨几下，使扎眼带来的不平整度减小一些，然后用氮气枪穿干净膜的表面。放回samplehoder时要保证C孔下方的短划线与holder下面的托盘上线对准，如下图所示。