光刻是整個(gè)集成電路制造過(guò)程中耗時(shí)長(zhǎng)、難度大的工藝，耗時(shí)占IC制造50%左右，成本約占IC生產(chǎn)成本的1/3。光刻膠是光刻過(guò)程重要的耗材，光刻膠的質(zhì)量對(duì)光刻工藝有著重要影響。

光刻是將圖形由掩膜版上轉(zhuǎn)移到硅片上，為后續(xù)的刻蝕步驟作準(zhǔn)備。在光刻過(guò)程中，需在硅片上涂一層光刻膠，經(jīng)紫外線曝光后，光刻膠的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，在通過(guò)顯影后，被曝光的光刻膠將被去除，從而實(shí)現(xiàn)將電路圖形由掩膜版轉(zhuǎn)移到光刻膠上。再經(jīng)過(guò)刻蝕過(guò)程，實(shí)現(xiàn)電路圖形由光刻膠轉(zhuǎn)移到硅片上。在刻蝕過(guò)程中，光刻膠起防腐蝕的保護(hù)作用。

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光刻膠的主要技術(shù)參數(shù)

1、分辨率:區(qū)別硅片表面相鄰圖形特性的能力，一般用關(guān)鍵尺寸來(lái)衡量 分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

2、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，形成圖形的側(cè)壁越陡峭，分辨率越好。

3、敏感度:光刻膠上產(chǎn)生一 個(gè)良好的圖形所需一 定波長(zhǎng)的小能量值(或小曝光量)。單位:焦/平方厘米或mJ/cm2.光刻膠

的敏感性對(duì)于波長(zhǎng)更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要。

4、粘滯性/黏度:衡量光刻膠流動(dòng)特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會(huì)產(chǎn)生厚的光刻膠;越小的

粘滯性，就有越均勻的光刻膠厚度。

5、粘附性:表征光刻膠粘著于襯底的強(qiáng)度。光刻膠的粘附性不足會(huì)導(dǎo)致硅片表面的圖形變形。

6、抗蝕性:光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕I序中保護(hù)襯底表面。

7、表面張力:液體中將表面分子拉向液體主體內(nèi)的分子間吸引力。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力，使光刻膠具有良好的流動(dòng)性和覆蓋。

8、存儲(chǔ)和傳送:能量可以啟動(dòng)光刻膠。應(yīng)該存儲(chǔ)在密閉、低溫、不透光的盒中。 同時(shí)必須規(guī)定光刻膠的閑置期限和存貯溫度環(huán)境。

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光刻膠分類(lèi)概述

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基于感光樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可以分為三種類(lèi)型。

①光聚合型，采用烯類(lèi)單體，在光作用下生成自由基，自由基再進(jìn)一步引發(fā)單體聚合，然后生成聚合物，具有形成正像的特點(diǎn)。

②光分解型，采用含有疊氮醌類(lèi)化合物的材料，經(jīng)光照后，會(huì)發(fā)生光分解反應(yīng)，由油溶性變?yōu)樗苄?，可以制成正性膠。

③光交聯(lián)型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料，在光的作用下，其分子中的雙鍵被打開(kāi)，并使鏈與鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，這是一種典型的負(fù)性光刻膠。

光刻膠相關(guān)知識(shí)

光刻開(kāi)始于一種稱(chēng)作光刻膠的感光性液體的應(yīng)用。圖形能被映射到光刻膠上，然后用一個(gè)developer就能做出需要的模板圖案。光刻膠溶液通常被旋轉(zhuǎn)式滴入wafer。如圖2.5所示，wafer被裝到一個(gè)每分鐘能轉(zhuǎn)幾千轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)上。幾滴光刻膠溶液就被滴到旋轉(zhuǎn)中的wafer的中心，離心力把溶液甩到表面的所有地方。光刻膠溶液黏著在wafer上形成一層均勻的薄膜。多余的溶液從旋轉(zhuǎn)中的wafer上被甩掉。薄膜在幾秒鐘之內(nèi)就縮到它后期的厚度，溶劑很快就蒸發(fā)掉了，wafer上就留下了一薄層光刻膠。然后通過(guò)烘焙去掉后面剩下的溶劑并使光刻膠變硬以便后續(xù)處理。鍍過(guò)膜的wafer對(duì)特定波成的光線很敏感，特別是紫外（UV）線。相對(duì)來(lái)說(shuō)他們?nèi)耘f對(duì)其他波長(zhǎng)的，包括紅，橙和黃光不太敏感。所以大多數(shù)光刻車(chē)間有特殊的黃光系統(tǒng)。

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