光刻胶简介
光刻胶 概念
光刻胶概念光刻胶是一种化学材料，常用于微电子芯片制造中的图形化处理过程。
光刻胶通过对光线的敏感性，使其可以对光器件中的部分区域进行选择性曝光，并在后续的化学浸润处理中起到控制溶液反应的作用。
这样就能在基片表面限定并形成所需的微细图形结构，从而完成芯片加工的制造工艺。
光刻胶在微电子制造中起到了关键的作用，主要用于制造芯片中的金属导线、半导体器件、光学器件等微型制造技术中。
而在生产过程中，光刻胶的性能会影响到芯片制造的成本、质量、效率等方面。
因此，不同类型的光刻胶的性能和应用范围需要针对不同的制造需求进行选择和调整。
光刻胶的主要成分通常是组成复杂的物质，其中含有一些有机化合物和特殊添加剂，它们的结构与材料的物理、化学性质有着密切的关系。
一般来说，光刻胶的性能因素有：1. 灯光功率：光刻胶对于紫外线的敏感性越高，则需要的紫外线强度便越低，相应的光源也需要具备更高的功率。
2. 曝光时间：曝光时间通常与被制造物的尺寸、形状等有关，不同的光刻胶会选择不同的时间。
3. 显像时间：显像时间通常与光刻胶薄膜的厚度和显像液的性质有关系。
4. 烘烤温度：烘烤温度通常与曝光和显像过程中产生的化学反应和溶液去除有关。
针对不同的制造需求，可以选择不同特性的光刻胶。
其中主要可以分为三类：紫外光刻胶、深紫外光刻胶和电子束光刻胶。
1. 紫外光刻胶紫外光刻胶是在近红外（365nm）波长下进行制造。
它具有高分辨率、快速成像和较低成本的优点。
同时，紫外光刻胶的选择性、敏感度和耐腐蚀性都比较好，通常用来制造较大尺寸的微小器件，如半导体集成电路和场效应管等。
深紫外光刻胶是在254nm波长下制造，通常被称为低基片和裸片制造领域中的中期光刻胶。
深紫外光刻胶具有高分辨率、显影速度快等优点，但成像时间较长、制造条件严格、成本较高。
通常用于制造较小的微型器件。
3. 电子束光刻胶电子束光刻胶是一种新型的微小器件的制造材料，它具有极高的分辨率和控制能力。
光刻胶知识简介
光刻胶知识简介光刻胶知识简介:一.光刻胶的定义(photoresist)又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。
感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。
经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。
二.光刻胶的分类光刻胶的技术复杂，品种较多。
根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。
光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。
利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。
基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。
①光聚合型采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。
②光分解型采用含有叠氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性，可以制成正性胶.③光交联型采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。
柯达公司的产品KPR胶即属此类。
三.光刻胶的化学性质a、传统光刻胶：正胶和负胶。
光刻胶的组成：树脂（resin/polymer），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；感光剂，感光剂对光能发生光化学反应；溶剂（Solvent），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；添加剂（Additive），用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。
负性光刻胶。
树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲苯；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。
从而变得不溶于显影液。
负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。
光刻胶的种类有哪些各有何特点
光刻胶的种类有哪些各有何特点光刻胶是微电子加工过程中的关键材料之一，它起到了良好的光刻功能，使得微电子芯片制造过程得以顺利进行。
而不同种类的光刻胶，由于其化学成分和性能特点的不同，也会在微电子芯片制造的过程中遇到不同的问题。
本文将重点介绍光刻胶的种类及其特点。
一、光刻胶的种类1. 正型光刻胶（Positive photoresist）正型光刻胶在微细加工过程中，通过光暴露后生成可溶性膜丝，再通过显影去除未暴露部分的胶膜，形成图形，并在这部分形成图形的区域进行加工工艺。
正型光刻胶多数采用溶液显影方式，显影后形成的结构具有边缘清晰，分辨率高的特点，特别适用于制作细微结构。
2. 反型光刻胶（Negative photoresist）反型光刻胶与正型光刻胶相反，是在曝光未受光照射的区域形成可溶性膜丝，在显影之后去除已曝光部分的胶膜，形成所需加工的图形构件。
反型光刻胶则主要用于一些特殊用途，如用于蚀刻和电子束光刻加工中。
3. 混合型光刻胶（Hybrid photoresist）混合型光刻胶则是前两者的混合物，拥有两种光刻胶的优点，是相对理想的光刻胶。
其中，许多混合型光刻胶概念在电子束光刻加工中得到了广泛应用，可以同时满足其高分辨率需求和较长的品质寿命。
二、光刻胶的特点1. 分辨率（Resolution）光刻胶最重要的物理特性之一就是分辨率。
分辨率定义为影像的最小宽度，从图形的一个纹理结构的特征尺度来说就是边缘渐进的斜率之变化。
分辨率决定了影像造成的图形在纵横向尺寸上的限制程度，越高的分辨率使得制作更小、更紧凑的结构成为了可能。
2. 漏光（Tolerance）漏光可以被视为光刻胶性能的指标之一，意味着胶上的图形逐渐被严格建立的边界包围。
开发过程还能够承受某些胶的倾向吸收不同程度的对比度。
这样的不一致的吸收能力称为装备项，而且如果不恰当的使用就会阻碍漏光的控制，从而严重损害影像质量。
3. 敏感度（Sensitivity）光刻胶的敏感度也是一个不容忽视的特性。
光刻胶基本介绍
The introduction of Photoresist and Application光刻胶基本介绍主要内容CONTENT☐一，光刻胶基础知识☐二，光刻胶的种类☐三，光刻胶的应用领域☐四，光刻胶的特点☐五，光刻胶的可靠性测试内容☐六，光刻胶的来料要求一、光刻胶基础知识☐光刻胶是一种具有感光性的化学品（混合物）树脂（Resin）：10-40% by weight感光剂（PAC）或光致产酸剂（PAG）：1-6% by weight溶剂（Solvent）：50-90% by weight添加剂（Additive）：1-3% by weight单体（Monomer）：10-20% by weight二、光刻胶的种类☐依照化学反应和显影原理分类一、正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同；二、负性光刻胶形成的图形与掩膜版相反。
SubstratePhotoresistCoating Maskh u TransferEtchStripExposure DevelopPositive Negative☐按照感光树脂的化学结构分类一、光聚合型：1）采用烯类单体，在光作用下生成自由基，进一步引发单体聚合，最后生成聚合物。
2）采用环氧树脂，阳离子开环，引发环氧交联反应，最后生成聚合物。
二、光分解型，采用含有叠氮醌类化合物的材料，其经光照后,发生光分解反应，可以制成正性胶；☐按照曝光波长类一、紫外光刻胶（300~450nm）；I-line：365nm；H-line：405nm；G-line：436nm；Broad Band （g+h+i）二、深紫外光刻胶（160~280nm）；KrF：248nm；ArF：193nm；F2：157nm；三、极紫外光刻胶（EUV，13.5nm）；四、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。
不同曝光波长的光刻胶，其适用的光刻极限分辨率不同，通常来说，在使用工艺方法一致的情况下，波长越小，加工分辨率越佳。
光刻胶
抗蚀性（Anti-etching; Etching resistance）即光刻胶材料在刻蚀过程中的抵抗力。在图形从光刻胶转 移到晶片的过程中，光刻胶材料必须能够抵抗高能和高温（>150℃）而不改变其原有特性 。在后续的刻蚀工序 中保护衬底表面。耐热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力 。在湿法刻蚀中，印有电路图形的光刻胶需要连 同硅片一同置入化学刻蚀液中，进行很多次的湿法腐蚀。只有光刻胶具有很强的抗蚀性，才能保证刻蚀液按照所 希望的选择比刻蚀出曝光所得图形，更好体现器件性能。在干法刻蚀中，例如集成电路工艺中在进行阱区和源漏 区离子注入时，需要有较好的保护电路图形的能力，否则光刻胶会因为在注入环境中挥发而影响到注入腔的真空 度。此时注入的离子将不会起到其在电路制造工艺中应起到的作用，器件的电路性能受阻 。
1890年。德国人格林（Green）和格罗斯（Gross）等人将重氮化的混合物制成感光材料。取得了第一个重氮 感光材料的专利。不久，德国的卡勒（Kalle）公司推出了重氮印相纸，从而使重氮感光材料商品化，并逐渐代 替了铁印相技术。
工作原理
辐射线
光学
纳米压印技术
光刻胶类型及应用制程
紫外光刻胶
紫外光刻胶适用于g线（436 nm）与i线（365 nm）光刻技术。
2.紫外压印光刻胶：使用透明的模板，将预先制作好的带有微图形特征的硬模版压入常温下液态光刻胶中， 用紫外光将光刻胶固化后抬起模板，从而将模板上的微特征转移到光刻胶上。按照光引发反应机理，可分为自由 基聚合和阳离子聚合两大体系 。光刻胶材料主要有甲基丙烯酸酯体系、有机硅改性的丙烯酸或甲基丙烯酸酯体 系、乙烯基醚体系、环氧树脂体系等。
1.
热压印与紫外压印原理示意图纳米压印技术是通过压模来制作微纳特征的一种图形转移技术，其最明显的优 势是高产能、高分辨率、低成本，主要工艺流程：模板制作、硅衬底滴胶、压印、曝光、脱模、离子刻蚀，图像 精度可以达到5 nm。使用的光刻胶种类主要分为两种：
光刻胶大全
光刻胶产品前途无量（半导体技术天地）1前言光刻胶(又名光致抗蚀剂)是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X射线、离子束等曝光源的照射或辐射，使溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，主要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来也逐步应用于光电子领域平板显示器（FPD）的制作。
由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工，因此是电子信息产业中微电子行业和光电子行业微细加工技术的关键性基础加工材料。
作为经曝光和显影而使溶解度增加的正型光刻胶多用于制作IC，经曝光或显影使溶解度减小的负型光刻胶多用于制作分立器件。
2国外情况随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，对微细图形加工技术的要求越来越高，为了适应亚微米微细图形加工的要求，国外先后开发了g线（436nm）、i线（365nm）、深紫外、准分子激光、化学增幅、电子束、X射线、离子束抗蚀剂等一系列新型光刻胶。
这些品种较有代表性的负性胶如美国柯达（Kodak）公司的KPR、KMER、KLER、KMR、KMPR等；联合碳化学（UCC）公司的KTI系列；日本东京应化（Tok）公司的TPR、SVR、OSR、OMR；合成橡胶（JSR）公司的CIR、CBR系列；瑞翁（Zeon）公司的ZPN系列；德国依默克（E.Merk）公司的Solect等。
正性胶如：美国西帕来（Shipely）公司的AZ系列、DuPont公司的Waycot系列、日本合成橡胶公司的PFR等等。
2000~2001年世界市场光刻胶生产商的收益及市场份额公司2001年收益2001年市场份额（%）2000年收益2000年市场份额（%）Tokyo Ohka Kogyo 150.122.6216.525.2Shipley 139.221.0174.620.3JSR117.617.7138.416.1Shin-Etsu Chemical 70.110.674.28.6Arch Chemicals 63.79.684.19.8其他122.218.5171.620.0总计662.9100.0859.4100.0Source:Gartner Dataquest目前，国际上主流的光刻胶产品是分辨率在0.25µm～0.18µm的深紫外正型光刻胶，主要的厂商包括美国Shipley、日本东京应化和瑞士的克莱恩等公司。
光刻胶 arf 化学结构
光刻胶 arf 化学结构光刻胶（ArF）是一种化学物质，常用于半导体制造工艺中的光刻过程。
它具有特殊的化学结构，能够在紫外光照射下发生化学反应，形成所需的图案。
光刻胶（ArF）的化学结构主要由聚合物和光敏剂组成。
聚合物是光刻胶的基础材料，具有较高的分子量和稳定性。
光敏剂则是光刻胶的关键成分，能够吸收紫外光并转化为化学能，引发聚合物的交联反应。
光刻胶（ArF）的化学结构中，聚合物通常采用丙烯酸酯类或环氧树脂类材料。
这些聚合物具有良好的光学性能和化学稳定性，能够在光刻过程中承受高能紫外光的照射。
光刻胶（ArF）中的光敏剂通常是由芳香羰基化合物和氮杂环化合物组成。
光敏剂的主要作用是吸收紫外光，并通过电子转移和能量转移等过程，将光能转化为化学能，引发聚合物的交联反应。
常见的光敏剂有芳香酮类、芳香胺类和苯并三唑类等。
除了聚合物和光敏剂，光刻胶（ArF）中还可能含有溶剂、增稠剂、抗反射剂等辅助成分。
这些成分能够调节光刻胶的黏度、流动性和抗反射性能，提高光刻胶的制程可控性和成像质量。
光刻胶（ArF）的化学结构决定了其在光刻过程中的性能和应用。
光刻胶具有较高的分辨率、较低的剂量要求和较好的图案保真性，适用于微细加工和高密度集成电路的制造。
它在半导体工艺中的应用广泛，能够实现亚微米级的图案制作，并满足日益增长的集成电路需求。
总结一下，光刻胶（ArF）是一种用于半导体制造工艺中的化学物质，具有特殊的化学结构。
它由聚合物和光敏剂组成，能够在紫外光照射下发生化学反应，形成所需的图案。
光刻胶的化学结构决定了其在光刻过程中的性能和应用，它具有较高的分辨率、较低的剂量要求和较好的图案保真性，适用于微细加工和高密度集成电路的制造。
光刻胶在半导体工艺中的应用广泛，能够实现亚微米级的图案制作，并满足日益增长的集成电路需求。
光刻胶及光刻工艺流程
光刻胶及光刻工艺流程光刻胶是集成电路制造过程中重要的材料之一，它的主要作用是在光刻工艺中作为掩膜保护剂，将紫外光照射过的区域与未经照射的区域进行区分，从而完成器件的精密图案的形成。
本文将介绍光刻胶及其在光刻工艺流程中的应用。
光刻胶（Photoresist）是一种特殊的感光材料，它可以在光的照射下发生化学反应，改变物质的化学和物理性质。
根据其特性，光刻胶可以分为两种类型：负型光刻胶和正型光刻胶。
负型光刻胶是在紫外光照射下，光刻胶会发生聚合反应，形成一层比原来的胶层更为固化的区域。
而未曝光的胶层在显影过程中被去除，形成比曝光区域更深的“坑”。
因此，负型光刻胶可形成器件的凹陷结构。
正型光刻胶则相反，未曝光的胶层会进一步发生聚合反应，在显影过程中保留下来形成比曝光区域更高的区域。
正型光刻胶可形成器件的突起结构。
在光刻工艺流程中，首先需要将光刻胶涂覆在晶圆表面。
这一步骤称为光刻胶的涂布。
涂布的目的是将光刻胶均匀地涂覆在晶圆表面，并形成一定厚度的胶层。
涂布方法包括旋涂法、滚涂法和喷洒法等。
涂布完成后，需要将光刻胶进行预烘烤。
预烘烤的目的是将光刻胶中的溶剂迅速挥发掉，使胶层迅速形成。
预烘烤的温度和时间需根据光刻胶的类型和要求进行调节。
接下来是曝光步骤。
曝光是将掩膜和光刻胶放置在光刻机中，通过紫外光的照射，将掩膜上的图案转移到光刻胶上。
光刻机使用的光源多是紫外光源，如Hg灯或氘灯。
曝光的参数包括曝光时间、曝光强度和曝光模式等。
完成曝光后，需要进行显影。
显影是将晶圆放入显影液中，显影液会溶解或去除光刻胶中未曝光的部分，留下曝光的部分。
显影液的种类和浓度需根据光刻胶的类型和要求进行选择。
显影完成后，还需进行后处理。
后处理通常包括后烘烤和清洗两个步骤。
后烘烤是将晶圆放入恒温烘炉中，将光刻胶中残留的溶剂和显影液彻底除去，使光刻胶更加稳定。
清洗则是将晶圆浸泡在溶剂中，去除掉与已曝光的光刻胶没有反应的部分。
光刻胶及其对应的工艺流程是集成电路制造中至关重要的一部分。
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光刻胶简介
光刻胶分两种，一种正光刻胶、一种负光刻胶；
正性光致抗蚀剂：受光照部分发生降解反应而能为显影液所溶解。
留下的非曝光部分的图形与掩模版一致。
正性抗蚀剂具有分辨率高、对驻波效应不敏感、曝光容限大、针孔密度低和无毒性等优点，适合于高集成度器件的生产。
负性光致抗蚀剂：受光照部分产生交链反应而成为不溶物，非曝光部分被显影液溶解，获得的图形与掩模版图形互补。
负性抗蚀剂的附着力强、灵敏度高、显影条件要求不严，适于低集成度的器件的生产。
光刻胶的组成：树脂（resin/polymer），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；
感光剂，感光剂对光能发生光化学反应；溶剂（Solvent），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；添加剂（Additive），用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。
负性光刻胶：树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲苯；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。
从而变得不溶于显影液。
负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。
正性光刻胶：树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解在显影液中；感光剂是光敏化合物（PAC，Photo Active Compound），最常见的是重氮萘醌（DNQ），在曝光前，DNQ 是一种强烈的溶解抑制剂，降低树脂的溶解速度。
在紫外曝光后，DNQ 在光刻胶中化学分解，成为溶解度增强剂，大幅提高显影液中的溶解度因子至 100 或者更高。
这种曝光反应会在 DNQ 中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高。
正性光刻胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率。
光刻胶原料中，虽树脂质量占比不高，但其控制光刻胶主要成本。
ArF树脂以丙二醇甲醚醋酸酯为主，质量占比仅 5%-10%，但成本占光刻胶原材料总成本的 97% 以上。