光刻胶
D100 D0 CMTF D100 D0
利用对比度的公式，可得
101 1 CMTF 1 10 1
CMTF 的典型值为 0.4 。如果实像的 MTF 小于 CMTF ， 则其图像就不能被分辨；如果实像的 MTF 大于 CMTF，就有 可能被分辨。
4 光刻胶材料
光刻胶通常有三种成分：感光化合物、基体材料 和 溶剂。 在感光化合物中有时还包括增感剂。 1、负性光刻胶 主要有聚肉桂酸系（聚酯胶）和环化橡胶系两大类，前者 以柯达公司的 KPR 为代表，后者以 OMR 系列为代表。 2、正性光刻胶 主要以重氮醌为感光化合物，以酚醛树脂为基体材料。最 常用的有 AZ –1350 系列。正胶的主要优点是分辨率高，缺点是 灵敏度、耐刻蚀性和附着性等较差。
随着线条宽度的不断缩小，为了防止胶上图形出现太大的 深宽比，提高对比度，应该采用很薄的光刻胶。但薄胶会遇到 耐蚀性的问题。由此开发出了 双层光刻胶技术，这也是所谓 超 分辨率技术 的组成部分。
顶层胶：含硅，厚约 0.25 m 底层胶：也称为干显影胶，厚 约 0.5 m
对顶层胶曝光显影
据报导，采用 193 nm 波
当硅片表面凹凸不平时，遇到的第一个问题是硅片表面倾 斜的台阶侧面会将光反射到不希望曝光的区域。第二个问题是 使胶膜的厚度发生变化：在硅片表面凹下处胶膜较厚，导致曝 光不足；在硅片表面凸起处胶膜较薄，导致曝光过度。胶膜厚 度的不同还会影响对比度。 解决这个问题的办法是表面平坦化。
8 双层光刻胶技术
S ( Lmin ) 2 N min q Lmin N min q q 10 S S
Lmin
N min q q 10 S S
式中，Lmin 为最小尺寸，即分辨率。可见，若灵敏度越高（即 S 越小），则 Lmin 就越大，分辨率就越差。 例如，负性电子束光刻胶 COP 的 S = 0.3×10 -6C/cm2，则 其 Lmin = 0.073 m 。若其灵敏度提高到 S = 0.03×10 -6C/cm2 ， 则其 Lmin 将增大到 0.23 m 。
三、增感剂及其作用 T1
在重氮基萘中还存在着三重态 T1 、T2 、T3 等。由 T1 态的 曲线可见，RN-N2 的距离越远，分子的势能越低，所以处于 T1 态的分子将立即发生反应而不需激活能。由于 T1 态曲线与所有 单重激发态的曲线在谷底附近相交，所以进入单重激发态的电 子还可以通过向 T1 态跃迁而使感光物分子立即发生化学反应， 从而使反应速度大大加快。这种作用称为 “三重态增感” 。
7 二级曝光效应
在选择光刻胶时，必须考虑它的吸收谱，以及在特定波长 下的光学吸收系数α。 由下式
I ( z ) I 0 e z
可知，当α太大时，则只有胶的顶部能被有效曝光；当α太小时， 则由于吸收太少而需要长时间的曝光。 还要考虑基体材料对光的吸收。例如酚醛树脂就对深紫外 光有很强的吸收。被基体材料吸收的光到达不了感光化合物和旋转速度。
TR
1
例：转速 5000 r/min，时间 30 sec，膜厚 1.0 m 。 4、前烘（软烘） 目的是去除胶中的大部分溶剂和稳定胶的感光特性。 5、曝光
6、显影
将曝光后的硅片放到显影液中。对于负胶，通过显影溶解
掉未曝光区的胶膜；对于正胶，通过显影溶解掉曝光区的胶膜。
二、势能曲线
可以借助于感光物质的势能曲线来讨论光化学反应。下图 是重氮基萘的 RN - N2 切断反应的势能曲线。
势 能
S3 T1 S2
EA(S1) = 16Kcal
S1 S0
88Kcal
72Kcal EA(S0) = 38Kcal
RN 与 N2 的间距
感光分子吸收λ = 365 nm 的光能（ 72 Kcal）后，电子从基
光刻胶
光刻胶也称为光致抗蚀剂（Photoresist，P. R.）。
1 光刻胶的类型
一、光刻胶的类型 凡是在能量束（光束、电子束、离子束等）的照射下，以 交联反应为主的光刻胶称为负性光刻胶，简称负胶。 凡是在能量束（光束、电子束、离子束等）的照射下，以 降解反应为主的光刻胶称为正性光刻胶，简称正胶。
长光源，在底层胶上获得了
0.15 m ~ 0.12 m 宽的线条。
对底层胶作含氧的 RIE 刻蚀
9 小结
本章首先介绍了光刻胶的类型与特性，重点讨论了光刻胶 的灵敏度、分辨率、对比度及其相互关系。通过正胶的典型反 应和势能曲线，说明了光刻胶的光化学反应过程和增感作用。 介绍了涉及光刻胶的工艺步骤。最后介绍了双层光刻胶技术。
2、分辨率
光刻工艺中影响分辨率的因素有：光源、曝光方式和光刻 胶本身（包括灵敏度、对比度、颗粒的大小、显影时的溶胀、
电子散射等）。通常正胶的分辨率要高于负胶。
下面讨论分辨率与灵敏度的关系。当入射电子数为 N 时， 由于随机涨落，实际入射的电子数在 N N 范围内。为保证 出现最低剂量时不少于规定剂量的 90%，也即 N N 10% 。 由此可得 N min 100 。因此对于小尺寸曝光区，必须满足
3、对比度
对比度的定义为
D100 lg D0
1
D0
D100
对比度是图中对数坐标下对比度曲线的斜率，表示光刻胶 区分掩模上亮区和暗区的能力的大小，即对剂量变化的敏感程 度。灵敏度曲线越陡，D0 与 D100 的间距就越小，则 就越大，
这样有助于得到清晰的图形轮廓和高的分辨率。一般光刻胶的
用的是 PMMA 胶，典型特性：灵敏度 40 ~ 80 C/cm2（加速电
压 20 KV 时）、分辨率 0.1 m 、对比度 2 ~ 3 。 PMMA 胶的 主要优点是分辨率高。主要缺点是灵敏度低，此外在高温下易 流动，耐干法刻蚀性差。
5 正胶的典型反应
一、光化学反应 化学反应速度 k 可表示为
2 光刻胶的特性
1、灵敏度
灵敏度的定义
单位面积上入射的使光刻胶全部发生反应的最小光能量或
最小电荷量（对电子束胶），称为光刻胶的灵敏度，记为 S ，
也就是前面提到过的 D100 。S 越小，则灵敏度越高。
灵敏度太低会影响生产效率，所以通常希望光刻胶有较高
的灵敏度。但灵敏度太高会影响分辨率。
通常负胶的灵敏度高于正胶。
1 e TR 1 TR
可以证明对比度与光刻胶厚度的关系是
1 TR
是无量纲常数，可见减薄胶膜厚度有利于提高对比度和分辨率。
3 临界调制传输函数
另一个与对比度有关的光刻胶性能指标是 临界调制传输函 数 CMTF ，代表在光刻胶上获得图形所必须的最小光调制传
输函数，其定义为
对比度在 0.9 ~ 2.0 之间。对于亚微米图形，要求对比度大于 1。 通常正胶的对比度要高于负胶。
光进入光刻胶后，其强度按下式衰减
I ( z ) I 0 e z
式中，α 为光刻胶的光学吸收系数 。设 TR 为光刻胶的厚度 ，
则可定义光刻胶的 光吸收率 为
I A
TR 0
0
I ( z ) dz I 0TR
EA k A exp RT
式中，A 、R 为常数，T 为绝对温度，EA 为化学反应激活能， 随电子状态的不同而不同。EA 越小，则在同样的温度下反应 速度越快。 感光物质的电子在未曝光时处于基态 S0 ，基态的反应激活 能 EA 大 ，因此反应很慢。曝光后，感光物质的电子处于激发 态 S1 、S2 、S3 等， 激发态的 EA 小，因此反应变快。
态 S0 跃迁到第一激发态 S1 ，激活能由 EA(S0) = 38 Kcal 降为
EA(S1) = 16 Kcal ，反应速度加快。 感光分子吸收λ = 300 nm 的光能（88 Kcal）后，电子跃迁
到第二激发态 S2 ，此态的谷底势能恰好与 S1 态当 RN-N2 分解
时的势能相当，且 S2 与 S1 态的曲线在图左侧有相交之处，因此 电子可从 S2 态跃迁到 S1 态并立即反应。所以用λ = 300 nm 的光 曝光比用λ = 365 nm 的反应速度快。
几乎所有的正胶都使用碱性显影液，如 KOH 水溶液。 显影过程中胶膜会发生膨胀。正胶的膨胀可以忽略，而负 胶的膨胀则可能使图形尺寸发生变化。 显影过程对温度非常敏感。显影过程可影响胶的对比度， 从而影响胶的剖面形状。
7、后烘（硬烘、坚膜） 目的是使胶膜硬化，提高其在后续工序中的掩蔽性。 8、刻蚀 9、去胶
3、负性电子束光刻胶
为含有环氧基、乙烯基或环硫化物的聚合物。最常用的是
COP 胶，典型特性：灵敏度 0.3 ~ 0.4 C/cm2（加速电压 10KV
时）、分辨率 1.0 m 、对比度 0.95。限制分辨率的主要因素是 光刻胶在显影时的溶胀。 4、正性电子束光刻胶 主要为甲基丙烯甲酯、烯砜和重氮类这三种聚合物。最常
6 光刻胶的涂敷和显影
本节简要介绍光刻工艺中除曝光以外的工序。 1、脱水烘烤 目的是去除硅片表面吸附的水分。 2、增粘处理 在烘烤后的硅片表面涂一层 六甲基二硅亚胺（HMDS），
目的是增加硅片表面与光刻胶的粘附性。可采用蒸汽涂布法，
也可采用旋涂法。
3、涂胶 一般采用 旋涂法。涂胶的关键是控制胶膜的厚度与膜厚的
光刻胶及光刻工艺流程
光刻工艺流程
前处理
检验
涂胶
硬烘烤
软烘烤
显影
对准曝光
PEB
光刻工艺流程
1.前处理 （1）微粒清除 wafer表面的杂质微粒会影响光刻胶的粘附，且会损坏光刻 的图形，造成成品率的下降，所以必须要清洁掉表面的杂质颗 粒、表面沾污以及自然氧化层等。 微粒清除方法：高压氮气吹除，化学湿法清洗，旋转刷刷洗， 高压水喷溅等。 （2）烘干 经过清洁处理后的晶圆表面会含有一定的水分（亲水性表 面），所以必须将其表面烘烤干燥（干燥的表面为憎水性表 面），以便增加光刻胶和晶圆表面的参数
分辨率（resolution）：是指光刻胶可再现图形的最小尺寸。一般用
关键尺寸来（CD，Critical Dimension）衡量分辨率。
对比度（Contrast）：指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。
敏感度（Sensitivity）：光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长
根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
传统光刻胶（正胶和负胶） 适用于紫外光（UV），I线365nm、H线405nm和G线436nm，关 键尺寸在0.35um及其以上。 化学放大光刻胶（CAR，Chemical Amplified Resist） 适用于深紫外光（DUV），KrF 准分子激光248nm和 ArF准分子激 光193nm。
续的湿刻和干刻中保护衬体表面，这种性质被称为抗蚀性。
表面张力（Surface
Tension）：液体中将表面分子拉向液体主体内
的分子间的吸引力。
光刻胶的分类
1.
根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类
正胶（Positive Photo Resist）：曝光前对显影液不可溶，而曝光 后变成了可溶的，能得到与掩模板遮光区相同的图形。 负胶（Negative Photo Resist）：反之。
光刻胶
````4、光刻胶光刻胶主要由树脂（Resｉn)、感光剂(Ｓｅnsｉｔizｅｒ）、溶剂（Solveｎｔ)及添加剂（Aｄdｉtiｖｅ)等不同得材料按一定比例配制而成。
其中树脂就是粘合剂（Biｎder），感光剂就是一种光活性（Ｐｈotｏactivity）极强得化合物，它在光刻胶内得含量与树脂相当,两者同时溶解在溶剂中,以液态形式保存,以便于使用.4、1 光刻胶得分类⑴负胶1.特点·曝光部分会产生交联（Cross Lｉｎｋｉng)，使其结构加强而不溶于现像液；·而未曝光部分溶于现像液;·经曝光、现像时,会有膨润现像，导致图形转移不良，故负胶一般不用于特征尺寸小于３um得制作中。
2.分类(按感光性树脂得化学结构分类）常用得负胶主要有以下两类:·聚肉桂酸酯类光刻胶这类光刻胶得特点,就是在感光性树脂分子得侧链上带有肉桂酸基感光性官能团.如聚乙烯醇肉桂酸酯（KＰR胶）、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯（OSR胶)等。
·聚烃类—双叠氮类光刻胶这种光刻胶又叫环化橡胶系光刻胶。
它由聚烃类树脂（主要就是环化橡胶）、双叠氮型交联剂、增感剂与溶剂配制而成。
3.感光机理①肉桂酸酯类光刻胶KPR胶与OSR胶得感光性树脂分子结构如下：在紫外线作用下，它们侧链上得肉桂酰官能团里得炭－炭双键发生二聚反应,引起聚合物分子间得交联，转变为不溶于现像液得物质。
KPR胶得光化学交联反应式如下:这类光刻胶中得高分子聚合物,不仅能在紫外线作用下发生交联，而且在一定温度以上也会发生交联，从而在现像时留下底膜,所以要严格控制前烘得温度与时间.②聚烃类—双叠氮类光刻胶这类光刻胶得光化学反应机理与前者不同，在紫外线作用下,环化橡胶分子中双键本身不能交联，必须有作为交联剂得双叠氮化合物参加才能发生交联反应.交联剂在紫外线作用下产生双自由基，它与聚烃类树脂相作用,在聚合物分子之间形成桥键，变为三维结构得不溶性物质。
其光化学反应工程如下：首先,双叠氮交联剂按以下方式进行光化学分解反应:双叠氮交联剂分解后生成得双氮烯自由基极易与环化橡胶分子发生双键交联(加成）与炭氢取代反应，机理如下：⑵正胶1.特点·本身难溶于现像液,曝光后会离解成一种溶于现像液得结构;·解像度高，耐Ｄｒy Etcｈ性强等。
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，并使链及链之间发生交联，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，给及光刻胶的机械及化学性质(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；曝光时光刻胶容易及氮气反应而抑制交联。
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：
第八章光刻胶
比度大于 1。
通常正胶的对比度要高于负胶。
Microelectronic Fabrication & MEMS Technology 8
光进入光刻胶后，其强度按下式衰减
I ( z ) I 0 e z
式中，α为光刻胶的光吸收系数。设 TR 为光刻胶的厚度，则可 定义光刻胶的 光吸收率 为
I 0 I ( z ) dz 1 e T A 0 1
则其 Wmin 将增大到 0.23 m 。
Microelectronic Fabrication & MEMS Technology
6
3、对比度
对比度的定义为
D100 lg D0
1
D0
D100
对比度是上图中对数坐标下曲线的斜率，表示光刻胶区分
掩模上亮区和暗区的能力的大小，即对剂量变化的敏感程度。
Microelectronic Fabrication & MEMS Technology
18
掩膜版与光刻胶的关系
期望印在硅片上 的光刻胶结构.
光刻胶岛 Substrate
铬
石英
窗口
岛
当使用负胶时，要 求掩膜版上图形与 想要的结构相反
当使用正胶时，要 求掩膜版上图形与 想要的结构相同
19
Microelectronic Fabrication & MEMS Technology
Microelectronic Fabrication & MEMS Technology 12
8.5 正胶的典型反应
一、光化学反应
化学反应速度 k 可表示为
式中，A 、R 为常数，T 为绝对温度，EA 为化学反应激活能， 随电子状态的不同而不同。EA 越小，则在同样的温度下反应 速度越快。
光刻胶生产技术
光刻胶生产技术光刻胶是微电子和光电子行业中一种重要的材料，它在芯片制造过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍光刻胶的生产技术和相关应用。
一、光刻胶的概述光刻胶是一种特殊的涂覆材料，由聚合物、溶剂和添加剂组成。
它的主要功能是在芯片制造过程中实现图形的转移和传输。
光刻胶的特殊结构和性质使其在微细加工领域具有广泛的应用。
二、光刻胶的分类根据不同的特性和应用需求，光刻胶可以分为正胶和负胶两类。
正胶是指在曝光后，光刻胶的溶解度增加，曝光部分被溶解掉，从而形成芯片上的图形。
负胶则是指在曝光后，光刻胶的溶解度降低，曝光部分保留下来，形成芯片上的图形。
三、光刻胶的生产工艺光刻胶的生产工艺主要包括以下几个步骤：1. 材料准备：将聚合物、溶剂和添加剂按照一定的配方比例混合均匀，制备成光刻胶的前驱物。
2. 光刻胶的涂覆：将前驱物涂覆在硅片或其他基材上，形成一层均匀的薄膜。
3. 前驱物的固化：通过加热或紫外线照射等方式，使前驱物发生聚合反应，形成固体光刻胶。
4. 曝光：将掩膜与光刻胶层紧密接触，通过光源的照射将图形转移至光刻胶层。
5. 显影：使用合适的显影液将未曝光或曝光部分溶解掉，使图形显现出来。
6. 后续处理：清洗、干燥和固化等步骤，以确保光刻胶层的质量和稳定性。
四、光刻胶的应用领域光刻胶在微电子和光电子行业中广泛应用。
它是芯片制造过程中的关键材料，可用于制备集成电路、光学器件、光纤通信等。
光刻胶的特殊性能使得微细加工成为可能，为电子产品的小型化和高效化提供了重要支持。
五、光刻胶的发展趋势随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，光刻胶的研发和生产技术也在不断改进和创新。
目前，人们对光刻胶的要求越来越高，主要体现在以下几个方面：1. 分辨率的提高：随着芯片制造工艺的进一步微细化，对光刻胶分辨率的要求也越来越高。
2. 适应性的增强：光刻胶需要适应不同材料和工艺的要求，以满足不同行业和应用领域的需求。
3. 性能的稳定性：光刻胶需要具备良好的化学稳定性和热稳定性，以确保生产过程的可靠性和一致性。
光刻胶是什么材料
光刻胶是什么材料光刻胶是一种在半导体工艺中广泛应用的材料，它在集成电路制造中扮演着非常重要的角色。
光刻胶是一种光敏材料，它能够在受到紫外光照射后发生化学变化，从而形成所需的图案。
下面我们将详细介绍光刻胶的组成、工作原理以及在半导体制造中的应用。
首先，我们来了解一下光刻胶的组成。
光刻胶通常由聚合物、溶剂和光敏剂组成。
其中，聚合物是光刻胶的主体，它确定了光刻胶的力学性能和化学稳定性。
溶剂的作用是溶解聚合物和光敏剂，使光刻胶具有一定的黏度和流动性。
光敏剂是光刻胶的关键成分，它能够吸收紫外光并引发化学反应，从而使光刻胶发生凝固或溶解的变化。
其次，让我们来了解光刻胶的工作原理。
在光刻工艺中，光刻胶首先被涂覆在半导体晶圆表面，然后通过紫外光刻蚀机或激光器照射所需的图案。
在照射过程中，光敏剂吸收紫外光并发生化学反应，使光刻胶在受光区域发生物理或化学变化，形成所需的图案。
接着，经过显影、清洗等工艺步骤，最终形成了半导体器件所需的图案结构。
最后，让我们来看一下光刻胶在半导体制造中的应用。
光刻胶在半导体工艺中扮演着非常重要的角色，它被广泛应用于半导体器件的制造过程中。
通过光刻工艺，可以实现微米级甚至纳米级的精密图案制作，从而实现集成电路器件的微细加工和制造。
光刻胶的选择和使用对半导体器件的性能和可靠性有着重要的影响，因此在半导体工艺中需要严格控制光刻胶的配方、涂覆工艺和光刻参数，以确保器件的质量和稳定性。
综上所述，光刻胶作为一种在半导体工艺中广泛应用的材料，具有重要的意义。
它的组成、工作原理和在半导体制造中的应用都是非常值得深入研究和了解的。
只有深入理解光刻胶的特性和工艺，才能更好地应用于半导体器件的制造和加工中，从而推动半导体工艺的发展和进步。