光刻胶的分类与效果.概要
光刻胶树脂 种类
光刻胶树脂种类光刻胶树脂是一种在微电子工艺中广泛应用的材料，它具有高分辨率、高精度和良好的光敏性能。
根据化学结构和性能特点的不同，光刻胶树脂可以分为正胶、负胶和电子束曝光胶等多种类型。
下面将介绍几种常见的光刻胶树脂。
一、正胶正胶是一种感光性能较好的光刻胶树脂，它可以通过紫外线曝光来形成图案。
正胶的主要特点是曝光后的图案与掩膜保持一致，即暗区曝光后变成胶体，而亮区未曝光的胶体被溶解掉。
正胶常用于制备微电子器件中的导线、电容和电阻等元件。
二、负胶负胶是另一种常见的光刻胶树脂，它与正胶相反，曝光后的图案与掩膜相反。
负胶的特点是暗区未曝光的胶体被溶解掉，而亮区曝光后形成胶体。
负胶常用于制备微电子器件中的孔洞和图案。
三、电子束曝光胶电子束曝光胶是一种特殊的光刻胶树脂，它可以通过电子束曝光来形成图案。
相比于紫外线曝光，电子束曝光具有更高的分辨率和更精确的图案控制能力。
电子束曝光胶通常用于制备高密度集成电路和纳米器件。
四、环氧光刻胶环氧光刻胶是一种常用的光刻胶树脂，它具有优异的光敏性能和机械性能。
环氧光刻胶适用于制备微电子器件中的图案和结构，如微镜头、光栅和微透镜等。
五、有机溶剂光刻胶有机溶剂光刻胶是一种以有机溶剂为主要成分的光刻胶树脂。
它具有较低的粘度和良好的涂覆性能，适用于制备微电子器件中的薄膜和图案。
有机溶剂光刻胶常用于光刻胶的涂覆和去胶等工艺步骤。
光刻胶树脂在微电子工艺中起着至关重要的作用，它不仅可以实现高分辨率的图案制备，还可以控制器件的形状和尺寸。
不同类型的光刻胶树脂具有不同的特点和应用领域，选择适合的光刻胶树脂对于器件的性能和制造工艺至关重要。
因此，在微电子器件的制备过程中，科研人员需要根据具体需求选择合适的光刻胶树脂，并结合光刻工艺进行优化。
这样才能确保器件的性能和可靠性，推动微电子技术的不断发展。
最新光刻胶的分类与效果PPT课件
泻下剂是为治疗里实证而设，所谓里实证是指里证和 实证兼有的一类病证。由于里实证的成因较多，有里热积 滞内结阳明，或湿热郁蒸，气血凝聚肠腑，热结不散所致； 亦有寒实内结，阳虚冷积阻于肠间；肠胃燥热，脾津不足， 燥屎内结；水饮壅盛，气机受阻所致，故临床表现有热结、 寒结、燥结和水结的区别，同时人体素质又有强弱的差异 而见里实正虚者。因此，立法用方亦随之不同，故本章方 剂相应的分为寒下、温下、润下、逐水及攻补兼施五类。
mask
resist
cross-linked
(a) exposure (c) flood-exposure
(b) reversal bake
undercut
undercut
(d) development
第二章 泻下剂
学习目的与要求： 1、熟悉泻下剂的概述（定义）、
分类及使用注意。 2、掌握下列方剂：大承气汤、
光刻胶的类型可分为正性光刻胶、负性光刻胶和 反转胶。
溶剂
树脂
光敏剂
光刻胶
染剂
附加剂
光刻胶与掩膜版
负性胶
正性胶
反转胶: 通过两次光照,用负胶版得到正胶 版的图形,解决正胶版难对版的问题,但价 格太贵.
匀胶: 匀胶机Spinner;要控制涂胶量, 实际上转数一定滴胶量不同胶厚不同。边 沿偏厚。
烘胶 : Hot plate—温度梯度不同---烘箱
对位角度调整
微波Plasma去胶机 （Asher and Stripper）
仪器名称：去胶机 制 造 厂：PVA TePla AG
型号规格：Model 300 Plasma System 主要技术指标：·2.45GHz
·0-1000Watt ·2-4 separate gas channel
光刻胶及其分类
光刻胶及其分类一、光刻胶光刻胶又名光致抗蚀剂,由溶剂、光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体和其他助剂等成分组成,具有光化学敏感性。
光刻胶能够利用光化学反应,经过曝光、显影等光刻工艺,将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上。
二、光刻胶分类按照显影效果不同,光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。
正性光刻胶的曝光部分溶于显影剂,显影时形成的图形与掩膜版上的图形相同。
负性光刻胶的曝光部分则不溶于显影剂,显影时形成的图形与掩膜版相反。
按照化学结构不同,光刻胶可分为光聚合型、光分解型、光交联型和化学放大型。
光聚合型光刻胶采用烯类单体,在光作用下生成自由基,引发单体聚合反应生成聚合物,常用于负性光刻胶;光分解型光刻胶,采用含有重氮醌类化合物(DQN)材料作为感光剂,其经过光照后,发生光分解反应,可以制成正性光刻胶;光交联型光刻胶采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光作用下,形成不溶性的网状结构,起到抗蚀作用,可制成负性光刻胶;化学放大型光刻胶采用难以溶解的聚乙烯树脂,使用光致酸剂(PAG)作为光引发剂,当光刻胶曝光后,曝光区域PAG产生酸,可作为后续热烘焙工序的催化器,使得树脂变得易于溶解。
按照下游应用领域不同,光刻胶可分为PCB光刻胶、LCD 光刻胶和半导体光刻胶。
PCB光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨。
LCD领域光刻胶主要包括彩色光刻胶和黑色光刻胶、触摸屏光刻胶、TFT-LCD 光刻胶。
其中,半导体光刻胶根据对应波长可以分为紫外光刻胶(300-450nm)、深紫外光刻胶(160-280nm)、极紫外光刻胶(EUV、13．5nm)、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶。
光刻胶波长越短,加工分辨率越高。
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。
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匀胶机Spinner和Hot plate
匀胶机盖板 控制面板 HP盖板
•仪器名称：匀胶机 •制 造 厂：德国Karl Suss 型号规格：Delta80T2
主要技术指标： · Gyrset 5”, max. 4,000rpm · Gyrset 3”,max. 5,000rpm 应用范围：· 匀胶(可带去胶边 装置及自动显影机) 使用步骤：
LED光刻及相关工艺技术
1. 光刻工艺中的基本知识
2.光刻工艺中的常用技术
(1).光刻胶的热特性及其重要性 (2).金属剥离技术---Lift-off metal和P.R的厚度比; P.R的断面形状;底层金属 的粘付性;溶胶法和蓝膜粘离法;EB设备. (3).半球形胶面的制备及应用 (4).底胶的去除问题 (5).其它
（影响胶的状态）
光刻胶
晶片 外力
溶剂蒸发
光刻胶旋转i
加热底盘
最终厚度 蒸发后的
溶剂
保留的固态物（固含量或留膜率）
曝光: 光刻工艺的曝光方式：
曝光方式可分为接触式、接近式和投影式。根据光刻面的 不同有单面对准光刻和双面对准光刻。
光刻设备简介
匀胶机 spinner 热板或烘箱 Hot Plate or Oven 光刻机 Aligner 去胶机 Plasma Asher and
应用范围：· photo resist stripping
· surface cleaning
13.56MHz射频放电的电势是几百电子伏,2.45GHz的微 波放电的电势只有几十电子伏,而且原子和官能团受激 活的浓度大大提高.因此,对晶片的损伤小,除胶效果强.
目的：扫胶，去胶，处理表面.碳氢化合物(PR)可以在氧等离子体中被腐蚀,原 因是等离子体中产生原子氧,化学性质极为活泼,与H,C反应生成易挥发性产物 如,H2O,CO,CO2等,此过程叫作灰化.去光刻胶底膜后，若下层有待腐蚀材料如 氧化硅,可以提高腐蚀的均匀性，提高基片与待蒸发金属的粘附性.
显然, NA越大,λ越短，越可以得到更小的特征尺寸。
图形转移过程
入射到掩膜版上的紫外线
掩膜版 版上图形 光学系统 理想传递 入 射 光 强 度
实际传递
晶片位置(任意单位)
分辨率界限内的图象传递
消衍射光学系统:衍射可引起转移尺寸的变化
*要选择好合适的光照时间
光刻胶的成分：
光刻胶的类型可分为正性光刻胶、负性光刻胶和 反转胶。
mask resist cross-linked
(a) exposure
(b) reversal bake
undercut
undercut
(c) flood-exposure
(d) development
resist positive slope
(a) exposure
(b) development
负性胶 （ L 300 ,SU8 ）
mask resist undercut
(a) exposure
(b) development
反转胶 （AZ5214 ,AZ5200）
特点：负胶掩膜版、两次曝光、
最终得到使用正胶时得到的图形
光刻工艺的基本步骤（如同洗印相片）：
（以AZ6130为例）
前处理 预烘100C10min
匀胶 4000rps 胶厚1.4um
前烘 100C 5min
坚膜 100C10min
显影 40sec
对准曝光 8sec
胶厚大约2um，显影时间<1min视为较好的曝光显影时间的配合
实例：
正性胶
mask
(AZ6130，S9912, AZ4620 )
K1 与工艺参数有关(一般取0.75)
*要注意光刻胶所要求的
光源波长;短波长适用于 小尺寸.
NA（数值孔径）：
对于一个理想的镜头系统，图像的质量仅仅受到由 于NA的大小有限而造成衍射光不能通过镜头。 透镜收集衍射光并把这些衍射光会聚到一点成像的能力用 数值孔径来表示。
NA ≈（n）透镜的半径／透镜的焦长
监视器 控制面板 对位左右调整
版架
微波Plasma去胶机 （Asher and Stripper）
ห้องสมุดไป่ตู้
仪器名称：去胶机 制 造 厂：PVA TePla AG 型号规格：Model 300 Plasma System 主要技术指标：· 2.45GHz
· 0-1000Watt · 2-4 separate gas channel · process pressure：0.22mbar
树脂 光敏剂
溶剂
光刻胶
染剂
附加剂
光刻胶与掩膜版
负性胶
正性胶
反转胶: 通过两次光照,用负胶版得到正胶 版的图形,解决正胶版难对版的问题,但价 格太贵.
匀胶: 匀胶机Spinner;要控制涂胶量, 实际上转数一定滴胶量不同胶厚不同。边 沿偏厚。
烘胶 : Hot plate—温度梯度不同---烘箱
显微镜目镜 显微镜物镜 承片台 对位角度调整
Ellipsoidal mirror
Condenser lens Shutter Cold light mirror Fly's eye
Light sensor Mirror
Diffraction red. Optics
Front Lens
Mask & Wafer
3. 与光刻工艺相关的其它技术
1. 图相转移技术（光刻）的基本知识：
光刻工艺是指将掩膜版上的图形转移到 衬底表面光刻胶上的技术--------要求高精度 尺寸转移,确定光刻工艺条件,必须以图形尺 寸变化量的大小为重要依椐之一. 衍射是影响图形尺寸变化的重要原因。
光源:
汞灯：e线——546nm h线——406nm g线——436nm i线——365nm UV——248nm EB——埃量级 最小特征尺寸：△L＝K1 λ／NA λ（波长），NA（透镜的数值孔径）
放片 吸片N2吹净 匀胶
擦净片台
取片
旋转
光刻机设备：
德国Karl Suss 公司MA6/BA6双面对准 光刻机 主要技术指标： 基片双面对准(包括键合预对准)； 基片尺寸：10′10mm2~F100mm； 光源波长：435nm和365nm； 套刻精度：<1um； 光源均匀性：<5% 四种曝光方式(软接触、硬接触、低真 空，真空)