光刻胶大全

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光刻胶及周边材料可修改文字

光刻胶及周边材料可修改文字
34
表面防反射膜(利用光干涉现象)
靠不同材料折射率不同来改善(含氟较多)
1. 厚度d调整相位: 2. 折射率调整最佳条件:
n2 n3
倍晶 35
无TARC
表面防反射膜(TARC<30-70nm)可以解决打洞不良
倍晶 36
有TARC
TFT制作
倍晶
光刻胶
37
液晶显示彩色和OLED
TFT: 液晶, OLED 彩胶: 液晶显示
②. Photo spacer
film
LTOC(Passivation)
Ti/Al/Ti SiNx
Ti/Al/Ti SiN
③. Organic Insulator
倍晶 8
光刻胶工艺需要整个高纯材料产业链支持
成膜材料
无机气体 涂膜型
光刻胶
正胶
树脂
光敏剂/光酸 高纯溶剂
酚醛树脂 g-h-i-
PHS 248nm 亚克力 193nm 聚酰亚胺 PI PAC (焦性没食子酸由来)
120C
81.0 19.7
140C
69.1 31.6
160C
CD (nm) 缩小量(纳米)
倍晶
140.0 -
125.0 15.0
124.5 15.5
122.3 17.7
烘烤工艺
显影 槽沟尺寸变小
40
防倒塌材料:光刻胶需要一定高度,尺寸变小后会倒塌
TMAH Developer
Photoresis t
倍晶
有機EL表示素子(TFT)の横断面概略 1.封止層 2.負極 3.有機半導体 4.正極 5.直流駆動回路 6.TFT
38
洞缩小及槽沟缩小材料(光刻胶性能延伸)AZ RELACS / TOK Saphire

光刻胶知识简介

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。

光刻胶常用型号

光刻胶常用型号

光刻胶常用型号
光刻胶是一种对光敏感的混合液体,广泛应用于微电子技术中的微细图形加工。

光刻胶的常用型号包括紫外正性光刻胶、紫外负性光刻胶、深紫外光刻胶、X射线胶、电子束胶、离子束胶等。

这些型号的光刻胶主要区别在于曝光光源和辐射源的不同。

1.紫外正性光刻胶:以日本合成橡胶、东京应化、住友化学、信越化学、陶
氏化学等企业为主,市场份额超过85%。

紫外正性光刻胶是通过紫外光的照射来溶解部分光刻胶,从而形成所需的图像。

这种光刻胶主要用于集成电路和印刷工业领域。

2.紫外负性光刻胶:在曝光部分被保留下来,未曝光部分则被溶解,因此主
要应用于半导体材料的加工。

3.深紫外光刻胶:以波长小于300nm的深紫外激光或电子束为曝光源,具
有更高的分辨率和更短的曝光时间。

4.X射线胶:以X射线为曝光源,具有更高的分辨率和更短的曝光时间,
主要用于高精度和高分辨率的微细图形加工。

5.电子束胶:以电子束为曝光源,具有更高的能量和更短的曝光时间,主要
用于高精度和高分辨率的微细图形加工。

6.离子束胶:以离子束为曝光源,具有更高的能量和更短的曝光时间,主要
用于高精度和高分辨率的微细图形加工。

光刻胶的生产技术较为复杂,品种规格较多,主要应用于电子工业和印刷工业领域。

在电子工业中,光刻胶主要用于集成电路和半导体分立器件的制造;在印刷工业中,光刻胶主要用于PCB(印制电路板)的制造。

总的来说,光刻胶是一种重要的微电子材料,其性能和品质对微细图形加工的质量和效率有着重要影响。

不同型号的光刻胶具有不同的特性和用途,需要根据具体的应用场景选择合适的光刻胶型号。

光刻胶photoresist性能及发展趋势简介

光刻胶photoresist性能及发展趋势简介

光刻胶成分:树脂(resin)、感光剂(photo active compound)和溶剂(solvent)。

树脂是一种有机聚合物,他的分子链长度决定了光刻胶的许多性质。

长链能增加热稳定性,增加抗腐蚀能力,降低曝光部分的显影速度,而短链能增加光刻胶和基底间的吸附,因此一般光刻胶树脂的长度为8-20个单体。

对于正性(positive tone)光刻胶,感光剂在曝光后发生化学反应,增加了树脂在显影液中的溶解度,从而使得曝光部分在显影过程中被冲洗掉;对于负性(negative tone)光刻胶,感光剂在曝光后诱导树脂分子发生交联(cross linking),使得曝光部分不被显影液溶解。

溶剂保持光刻胶的流动性,因此通过甩胶能够形成非常薄的光刻胶。

光刻胶的主要技术参数:1.分辨率(resolution)。

通常用关键尺寸(Critical Dimension)来衡量,CD越小,光刻胶的分辨率越高。

光刻胶的厚度会影响分辨率,当关键尺寸比光刻胶的厚度小很多时,光刻胶高台会塌陷,产生光刻图形的变形。

光刻胶中树脂的分子量会影响刻线的平整度,用小分子代替聚合物会得到更高的极限分辨率1。

另外,在化学放大光刻胶(CAR)中,光致产酸剂的扩散会导致图形的模糊,降低分辨率2。

2.对比度(contrast)。

指光刻胶曝光区到非曝光区侧壁的陡峭程度。

对比度越大,图形分辨率越高。

3.敏感度(sensitivity)。

对于某一波长的光,要在光刻胶上形成1/news177697613.html2G.M. Wallraff, D.R. Medeiros, Proc. SPIE 5753 (2005) 309.图像需要的最小能量密度值称为曝光的最小剂量,单位mJ/cm,通常用最小剂量的倒数也就是灵敏度来衡量光刻胶对光照的灵敏程度和曝光的速度。

灵敏度越高,曝光完成需要的时间越小。

通过曝光曲线,我们可以直观地看到对比度、分辨率和敏感度。

上图为ABC三种光刻胶的曝光曲线。

光刻胶参数及光刻工艺

光刻胶参数及光刻工艺

光刻胶参数及光刻工艺1、正性光刻胶RZJ-304●规格RZJ-304:25mpa·s,50mpa·s(粘稠度),配用显影液:RZX-3038●匀胶曲线注:粉色为50cp,蓝色为25cp●推荐工艺条件①涂布:23℃,旋转涂布,膜厚1.0~3.5μm②前烘:热板100℃×90sec③曝光:50~75mj/cm2(计算方法:取能量60mj/cm2取光强400×102um/cm2,则60/40=1.5s)④显影:23℃,RZX-3038,1min,喷淋或浸渍⑤清洗:去离子水30sec⑤后烘:热板120℃×120sec●规格S1813,配用显影液为ZX-238●匀胶曲线●推荐工艺条件1(以具体工艺为参考)①涂布:23℃,旋转涂布,膜厚1.23um(1.1~1.9μm)②前烘:热板115℃×60sec③曝光:150mj/cm2④显影:21℃,ZX-238,65sec,喷淋或浸渍⑤清洗:去离子水30sec⑥后烘:热板125℃×120sec●规格AZ-5214,配用显影液AZ-300●匀胶表格(单位:微米)●推荐工艺条件1(以具体工艺为参考)①涂布:23℃,旋转涂布,膜厚1.47um(1.14~1.98μm)②前烘:热板100℃×90sec③曝光:240mj/cm2④后烘:115℃×120sec⑤泛曝光:>200mj/cm2⑥显影:21℃,AZ-300,60sec,喷淋或浸渍⑦清洗:去离子水30sec⑧坚膜:热板120℃×180sec注意:紧急救护措施(对于光刻胶)①吸入:转移至空气新鲜处,必要时进行人工呼吸或就医。

②皮肤接触:肥皂水清洗后自来水清洗。

③眼睛接触:流动清水清洗15分钟以上,必要时就医。

光刻胶大全

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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。

光刻胶分类

光刻胶分类

光刻胶分类光刻胶是一种在半导体制造过程中广泛应用的材料,其主要作用是在芯片制作过程中对光进行精确控制,从而实现微米级甚至纳米级的图形化。

根据不同的特性和用途,光刻胶可以分为不同的类型,下面将介绍几种常见的光刻胶分类。

一、紫外光刻胶紫外光刻胶是应用最为广泛的一类光刻胶,其特点是对紫外光具有很好的敏感性,可以在紫外光的照射下发生化学反应,形成所需的图形。

紫外光刻胶通常用于制作晶体管、集成电路等微米级器件。

二、电子束光刻胶电子束光刻胶是另一种常见的光刻胶类型,其特点是对电子束具有很好的敏感性,可以在电子束的照射下发生化学反应,实现微米级甚至纳米级的图形化。

电子束光刻胶通常用于制作高精度、高密度的微电子器件。

三、X射线光刻胶X射线光刻胶是一种对X射线具有很好敏感性的光刻胶,可以在X 射线的照射下发生化学反应,实现纳米级甚至更高分辨率的图形化。

X射线光刻胶通常用于制作特殊要求的微纳米器件,如MEMS器件、光子器件等。

四、多层光刻胶多层光刻胶是一种将不同类型的光刻胶层叠加在一起使用的光刻胶,通过控制不同层光刻胶的性质和厚度,可以实现复杂的器件结构和功能。

多层光刻胶通常用于制作具有多层次结构的微纳米器件,如光子晶体、纳米线阵列等。

五、化学增强光刻胶化学增强光刻胶是一种利用化学反应增强图形分辨率和形状控制的光刻胶,通过添加特定的化学试剂或催化剂,可以实现更高分辨率和更复杂的图形化。

化学增强光刻胶通常用于制作高分辨率、高精度的微纳米器件,如生物芯片、传感器等。

光刻胶的分类不仅仅是根据其对光或电子束的敏感性,还包括了其具体的应用领域和要求。

不同类型的光刻胶在半导体制造和微纳米器件制作中扮演着不同的角色,通过选择合适的光刻胶类型和工艺参数,可以实现更高效、更精确的器件制作。

在未来的微纳米制造中,光刻胶的分类和研究将继续发挥重要作用,推动着微电子技术和纳米技术的发展。

光刻胶知识大全

光刻胶知识大全

光刻胶知识大全光刻胶(Photo Resist)光刻胶的定义及主要作用光刻胶是一种有机化合物,它受紫外光曝光后,在显影液中的溶解度会发生变化。

一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上,曝光后烘烤成固态。

光刻胶的作用:a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中;b、在后续工序中,保护下面的材料(刻蚀或离子注入)。

光刻胶起源光刻开始于一种称作光刻胶的感光性液体的应用。

图形能被映射到光刻胶上,然后用一个developer就能做出需要的模板图案。

光刻胶溶液通常被旋转式滴入wafer。

如图wafer被装到一个每分钟能转几千转的转盘上。

几滴光刻胶溶液就被滴到旋转中的wafer 的中心,离心力把溶液甩到表面的所有地方。

光刻胶溶液黏着在wafer上形成一层均匀的薄膜。

多余的溶液从旋转中的wafer上被甩掉。

薄膜在几秒钟之内就缩到它最终的厚度,溶剂很快就蒸发掉了,wafer上就留下了一薄层光刻胶。

最后通过烘焙去掉最后剩下的溶剂并使光刻胶变硬以便后续处理。

镀过膜的wafer对特定波成的光线很敏感,特别是紫外(UV)线。

相对来说他们仍旧对其他波长的,包括红,橙和黄光不太敏感。

所以大多数光刻车间有特殊的黄光系统。

光刻胶的主要技术参数a、分辨率(resolution)。

区别硅片表面相邻图形特征的能力。

一般用关键尺寸(CD,Critical Dimension)来衡量分辨率。

形成的关键尺寸越小,光刻胶的分辨率越好。

b、对比度(Contrast)。

指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。

对比度越好,形成图形的侧壁越陡峭,分辨率越好。

;c、敏感度(Sensitivity)。

光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值(或最小曝光量)。

单位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。

光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光(DUV)、极深紫外光(EUV)等尤为重要。

d、粘滞性/黏度(Viscosity)。

衡量光刻胶流动特性的参数。

粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加;高的粘滞性会产生厚的光刻胶;越小的粘滞性,就有越均匀的光刻胶厚度。

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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 150.1 22.6 216.5 25. 2Shipley 139.2 21.0 174.6 2 0.3JSR 117.6 17.7 138.4 16.1 Shin-EtsuChemical 70.1 10.6 74.2 8. 6ArchChemicals 63.7 9.6 84.1 9.8其他 122.2 18.5 171.6 20.0 总计 662.9 100.0 859.4 100.0 Source: 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。

中国专利CN1272637A2000年公开了国际商业机器公司发明的193nm光刻胶组合物,在无需相传递掩膜的情况下能够分辨尺寸小于150nm,更优选尺寸小于约115nm。

2003年美国专利US2003/0082480又公开了Christian Eschbaumer等发明的157nm光刻胶。

预计2004年全球光刻胶和助剂的市场规模约37亿美元。

3 国内现状国内主要产品有聚乙烯醇肉桂酸酯(相当于美KPR胶)、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯胶、环化橡胶型购胶(相当于OMR-83胶)和重氮萘醌磺酰氯为感光剂主体的紫外正型光刻胶(相当于AZ-1350)。

其中紫外线负胶已国产化,紫外线正胶可满足2µm工艺要求,深紫外正负胶(聚甲基异丙烯基酮、氯甲基聚苯乙烯,分辨率0.5~0.3µm)、电子束正负胶(聚甲基丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸缩水甘油酯一丙烯酸乙酯共聚)(分辨率0.25~0.1µm)、X射线正胶(聚丁烯砜聚1,2一二氯丙烯酸,分辨率0.2µm),可提供少量产品,用于IC制造的高档次正型胶仍全部依赖进口。

光刻胶目前国产能力约为100多吨。

据国家有关部门预测,到2005年微电子用光刻胶将超过200吨。

国内光刻胶主要研制生产单位有北京化学试剂所、北京化工厂、上海试剂一厂、苏州瑞红电子化学品公司、黄岩有机化工厂、无锡化工研究设计院、北师大、上海交大等。

近年来,北京化学试剂所和苏州瑞红电子化学品公司等单位在平板显示器(FPD)用光刻胶方面进行了大量工作,已研制成功并规模生产出液晶显示器(LCD)专用正型光刻胶,如北京化学试剂所的BP218系列正型光刻胶适用于TN /STNLCD的光刻制作。

北京化学试剂研究所一直是国家重点科技攻关课题——光刻胶研究的组长单位。

“十五”期间,科技部为了尽快缩小光刻技术配套用材料与国际先进水平的差距,将新型高性能光刻胶列入了“863”重大专项计划之中,并且跨过0.35µm和0.25µm工艺用i线正型光刻胶和248nm深紫外光刻胶两个台阶,直接开展0.1µm~0.13µm工艺用193nm光刻胶的研究。

苏州瑞红则是微电子化学品行业中惟一一家中外合资生产企业,曾经作为国家“八五”科研攻关“南方基地”的组长单位,其光刻胶产品以用于LCD的正胶为主,负胶为辅。

为加快发展光刻胶产业的步伐,北京化学试剂研究所的上级单位——北京化工集团有限责任公司正在做相关规划,争取在“十五”期间,在大兴区兴建的化工基地实现年产光刻胶80吨至100吨的规模。

在此规划中,化工基地前期以生产紫外负型光刻胶及0.8µm~1.2µm技术用紫外正胶为主,之后还要相继生产i线正胶、248nm 深紫外光刻胶及0.1µm~0.13µm技术用的193nm高性能光刻胶。

而苏州瑞红也正积极地与国外著名的光刻胶厂商合作,进行248nm深紫外光刻胶的产业化工作,争取使其产品打入国内合资或独资的集成电路生产企业。

4 前途无量近年来,光刻胶在微电子行业中不断开发出新的用途,如采用光敏性介质材料制作多芯片组件(MCM)。

MCM技术可大幅度缩小电子系统体积,减轻其质量,并提高其可靠性。

近年来国外在高级军事电子和宇航电子装备中,已广泛地应用MCM技术。

可以预见,发展微电子信息产业及光电产业中不可缺少的基础工艺材料——光刻胶产品在21世纪的应用将更广泛、更深入。

光刻胶的定义及主要作用光刻胶是一种有机化合物,它受紫外光曝光后,在显影液中的溶解度会发生变化。

一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上,曝光后烘烤成固态。

光刻胶的作用:a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中;b、在后续工序中,保护下面的材料(刻蚀或离子注入)。

光刻胶起源光刻开始于一种称作光刻胶的感光性液体的应用。

图形能被映射到光刻胶上,然后用一个developer就能做出需要的模板图案。

光刻胶溶液通常被旋转式滴入wafer。

如图wafer被装到一个每分钟能转几千转的转盘上。

几滴光刻胶溶液就被滴到旋转中的wafer的中心,离心力把溶液甩到表面的所有地方。

光刻胶溶液黏着在wafer上形成一层均匀的薄膜。

多余的溶液从旋转中的wafer上被甩掉。

薄膜在几秒钟之内就缩到它最终的厚度,溶剂很快就蒸发掉了,wafer上就留下了一薄层光刻胶。

最后通过烘焙去掉最后剩下的溶剂并使光刻胶变硬以便后续处理。

镀过膜的wafer 对特定波成的光线很敏感,特别是紫外(UV)线。

相对来说他们仍旧对其他波长的,包括红,橙和黄光不太敏感。

所以大多数光刻车间有特殊的黄光系统。

光刻胶的主要技术参数a、分辨率(resolution)。

区别硅片表面相邻图形特征的能力。

一般用关键尺寸(CD,Critical Dimension)来衡量分辨率。

形成的关键尺寸越小,光刻胶的分辨率越好。

b、对比度(Contrast)。

指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。

对比度越好,形成图形的侧壁越陡峭,分辨率越好。

c、敏感度(Sensitivity)。

光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值(或最小曝光量)。

单位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。

光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光(DUV)、极深紫外光(EUV)等尤为重要。

d、粘滞性/黏度(Viscosity)。

衡量光刻胶流动特性的参数。

粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加;高的粘滞性会产生厚的光刻胶;越小的粘滞性,就有越均匀的光刻胶厚度。

光刻胶的比重(SG,Specific Gravity)是衡量光刻胶的密度的指标。

它与光刻胶中的固体含量有关。

较大的比重意味着光刻胶中含有更多的固体,粘滞性更高、流动性更差。

粘度的单位:泊(poise),光刻胶一般用厘泊(cps,厘泊为1%泊)来度量。

百分泊即厘泊为绝对粘滞率;运动粘滞率定义为:运动粘滞率=绝对粘滞率/比重。

单位:百分斯托克斯(cs)=cps/SG。

e、粘附性(Adherence)。

表征光刻胶粘着于衬底的强度。

光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。

光刻胶的粘附性必须经受住后续工艺(刻蚀、离子注入等)。

f、抗蚀性(Anti-etching)。

光刻胶必须保持它的粘附性,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。

g、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吸引力。

光刻胶应该具有比较小的表面张力,使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。

h、存储和传送(Storage and Transmission)。

能量(光和热)可以激活光刻胶。

应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。

同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。

一旦超过存储时间或较高的温度范围,负胶会发生交联,正胶会发生感光延迟。

光刻胶的分类a、根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类:负性光刻胶和正性光刻胶。

负性光刻胶(Negative Photo Resist)。

最早使用,一直到20世纪70年代。

曝光区域发生交联,难溶于显影液。

特性:良好的粘附能力、良好的阻挡作用、感光速度快;显影时发生变形和膨胀。

所以只能用于2μm的分辨率。

正性光刻胶(Positive Photo Resist)。

20世纪70年代,有负性转用正性。

正性光刻胶的曝光区域更加容易溶解于显影液。

特性:分辨率高、台阶覆盖好、对比度好;粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本。

b、根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分:传统光刻胶和化学放大光刻胶。

传统光刻胶。

适用于I线(365nm)、H线(405nm)和G线(436nm),关键尺寸在0.35μm及其以上。

化学放大光刻胶(CAR,Chemical Amplified Resist)。

适用于深紫外线(DUV)波长的光刻胶。

KrF(248nm)和ArF(193nm)。

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。

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