光刻膠是什么材料

光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一，特別是近年來大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，更是大大促進(jìn)了光刻膠的研究開發(fā)和應(yīng)用。印刷工業(yè)是光刻膠應(yīng)用的另一重要領(lǐng)域。

1、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。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。

2、普通的光刻膠在成像過程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻膠圖形的對(duì)比度，從而降低了圖形的分辨率。隨著曝光加工特征尺寸的縮小，入射光的反射和散射對(duì)提高圖形分辨率的影響也越來越大。為了提高曝光系統(tǒng)分辨率的性能，人們正在研究在曝光光刻膠的表面覆蓋抗反射涂層的新型光刻膠技術(shù)。該技術(shù)的引入，可明顯減小光刻膠表面對(duì)入射光的反射和散射，從而改善光刻膠的分辨率性能，但由此將引起工藝復(fù)雜性和光刻成本的增加。

如何選購光刻膠？

光刻加工工藝中為了圖形轉(zhuǎn)移，輻照必須作用在光刻膠上，通過改變光刻膠材料的性質(zhì)，使得在完成光刻工藝后，光刻版圖形被在圓片的表面。而加工前，如何選用光刻膠在很大程度上已經(jīng)決定了光刻的精度。盡管正性膠的分辨力是的，但實(shí)際應(yīng)用中由于加工類型、加工要求、加工成本的考慮，需要對(duì)光刻膠進(jìn)行合理的選擇。

劃分光刻膠的一個(gè)基本的類別是它的極性。光刻膠在曝光之后，被浸入顯影溶液中。在顯影過程中，正性光刻膠曝過光的區(qū)域溶解得要快得多。理想情況下，未曝光的區(qū)域保持不變。負(fù)性光刻膠正好相反，在顯影劑中未曝光的區(qū)域?qū)⑷芙?，而曝光的區(qū)域被保留。正性膠的分辨力往往是的，因此在IC制造中的應(yīng)用更為普及，但MEMS系統(tǒng)中，由于加工要求相對(duì)較低，光刻膠需求量大，負(fù)性膠仍有應(yīng)用市場。

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光刻膠的組成

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樹脂( resin/polymer)，光刻膠中不同材料的粘合劑，給與光刻膠的機(jī)械與化學(xué)性質(zhì)( 如粘附性、膠膜厚度、熱穩(wěn)定性等);感光劑，感光劑對(duì)光能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng);溶劑(Solvent),保持光刻膠的液體狀態(tài),使之具有良好的流動(dòng)性;添加劑( Additive )，用以改變光刻膠的某些特性，如改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑等。負(fù)性光刻膠。樹脂是聚異戊二烯，一-種天然的橡膠;溶劑是;感光劑是一種經(jīng)過曝光后釋放出氮?dú)獾墓饷魟?，產(chǎn)生的自由基在橡膠分子間形成交聯(lián)。從而變得不溶于顯影液。負(fù)性光刻膠在曝光區(qū)由溶劑引起泡漲;曝光時(shí)光刻膠容易與氮?dú)夥磻?yīng)而抑制交聯(lián)。

   光刻膠的主要技術(shù)參數(shù)

1．靈敏度（Sensitivity）

靈敏度是衡量光刻膠曝光速度的指標(biāo)。光刻膠的靈敏度越高，所需的曝光劑量越小。單位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。

2．分辨率（resolution）

區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關(guān)鍵尺寸（CD，Critical Dimension）來衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

光刻膠的分辨率是一個(gè)綜合指標(biāo)，影響該指標(biāo)的因素通常有如下3個(gè)方面：

(1) 曝光系統(tǒng)的分辨率。

(2) 光刻膠的對(duì)比度、膠厚、相對(duì)分子質(zhì)量等。一般薄膠容易得到高分辨率圖形。

(3) 前烘、曝光、顯影、后烘等工藝都會(huì)影響光刻膠的分辨率。  

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