光刻膠的分類(lèi)

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硅片制造中，光刻膠的目的主要有兩個(gè)：（1）將掩模版圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面頂層的光刻膠中；（2）在后續(xù)工藝中，保護(hù)下面的材料（例如刻蝕或離子注入阻擋層）。

分類(lèi)

光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可分負(fù)性膠和正性膠兩類(lèi)。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠；反之，對(duì)某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。圖1是正性膠的顯影工藝與負(fù)性膠顯影工藝對(duì)比結(jié)果示意圖 [2]  。

負(fù)性光刻膠原理

又稱(chēng)光致抗蝕劑，是一種由感光樹(shù)脂、增感劑（見(jiàn)光譜增料）和溶劑三種主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。

原理

光刻膠在接受一定波長(zhǎng)的光或者射線(xiàn)時(shí),會(huì)相應(yīng)的發(fā)生一種光化學(xué)反應(yīng)或者激勵(lì)作用。光化學(xué)反應(yīng)中的光吸收是在化學(xué)鍵合中起作用的處于原子外層的電子由基態(tài)轉(zhuǎn)入激勵(lì)態(tài)時(shí)引起的。對(duì)于有機(jī)物，基態(tài)與激勵(lì)態(tài)的能量差為3~6eV，相當(dāng)于該能量差的光(即波長(zhǎng)為0.2~0.4μm的光)被有機(jī)物強(qiáng)烈吸收，使在化學(xué)鍵合中起作用的電子轉(zhuǎn)入激勵(lì)態(tài)?；瘜W(xué)鍵合在受到這種激勵(lì)時(shí)，或者分離或者改變鍵合對(duì)象，發(fā)生化學(xué)變化。電子束、X射線(xiàn)及離子束(即被加速的粒子)注入物質(zhì)后，因與物質(zhì)具有的電子相互作用，能量逐漸消失。電子束失去的能量轉(zhuǎn)移到物質(zhì)的電子中，因此生成激勵(lì)狀態(tài)的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發(fā)光刻膠的化學(xué)反應(yīng)。

光刻膠按用途分類(lèi)

光刻膠經(jīng)過(guò)幾十年不斷的發(fā)展和進(jìn)步,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,衍生出非常多的種類(lèi),按照應(yīng)用領(lǐng)域,光刻膠可以劃分為印刷電路板(PCB)用光刻膠、液晶顯示(LCD)用光刻膠、半導(dǎo)體用光刻膠和其他用途光刻膠。其中,PCB 光刻膠技術(shù)壁壘相對(duì)其他兩類(lèi)較低,而半導(dǎo)體光刻膠代表著光刻膠技術(shù)水平。

(1)半導(dǎo)體用光刻膠

在半導(dǎo)體用光刻膠領(lǐng)域,光刻技術(shù)經(jīng)歷了紫外全譜(300～450nm)、G 線(xiàn)(436nm)、I 線(xiàn) (365nm)、深紫外(DUV,包括 248nm 和 193nm)和極紫外(EUV)六個(gè)階段。相對(duì)應(yīng)于各曝光波長(zhǎng)的光刻膠也應(yīng)運(yùn)而生,光刻膠中的關(guān)鍵配方成份,如成膜樹(shù)脂、光引發(fā)劑、添加劑也隨之發(fā)生變化,使光刻膠的綜合性能更好地滿(mǎn)足工藝要求。

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光刻膠的參數(shù)介紹

1．對(duì)比度（Contrast）

對(duì)比度指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過(guò)渡的陡度。 對(duì)比度越好，越容易形成側(cè)壁陡直的圖形和較高的寬高比。

2．粘滯性/黏度 （Viscosity）

衡量光刻膠流動(dòng)特性的參數(shù)。黏度通?？梢允褂霉饪棠z中聚合物的固體含量來(lái)控制。同一種光刻膠根據(jù)濃度不同可以有不同的黏度，而不同的黏度決定了該膠的不同的涂膠厚度。

3．抗蝕性（Anti-etching）

光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕工序中保護(hù)襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。  

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