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光刻膠的分類

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硅片制造中，光刻膠的目的主要有兩個：（1）將掩模版圖形轉移到硅片表面頂層的光刻膠中；（2）在后續(xù)工藝中，保護下面的材料（例如刻蝕或離子注入阻擋層）。

分類

光刻膠的技術復雜，品種較多。根據(jù)其化學反應機理和顯影原理，可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質的是負性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經光照后變成可溶物質的即為正性膠。圖1是正性膠的顯影工藝與負性膠顯影工藝對比結果示意圖 [2]  。

負性光刻膠原理

又稱光致抗蝕劑，是一種由感光樹脂、增感劑（見光譜增料）和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。

原理

光刻膠在接受一定波長的光或者射線時,會相應的發(fā)生一種光化學反應或者激勵作用。光化學反應中的光吸收是在化學鍵合中起作用的處于原子外層的電子由基態(tài)轉入激勵態(tài)時引起的。對于有機物，基態(tài)與激勵態(tài)的能量差為3~6eV，相當于該能量差的光(即波長為0.2~0.4μm的光)被有機物強烈吸收，使在化學鍵合中起作用的電子轉入激勵態(tài)。化學鍵合在受到這種激勵時，或者分離或者改變鍵合對象，發(fā)生化學變化。電子束、X射線及離子束(即被加速的粒子)注入物質后，因與物質具有的電子相互作用，能量逐漸消失。電子束失去的能量轉移到物質的電子中，因此生成激勵狀態(tài)的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發(fā)光刻膠的化學反應。

光刻膠按用途分類

光刻膠經過幾十年不斷的發(fā)展和進步,應用領域不斷擴大,衍生出非常多的種類,按照應用領域,光刻膠可以劃分為印刷電路板(PCB)用光刻膠、液晶顯示(LCD)用光刻膠、半導體用光刻膠和其他用途光刻膠。其中,PCB 光刻膠技術壁壘相對其他兩類較低,而半導體光刻膠代表著光刻膠技術水平。

(1)半導體用光刻膠

在半導體用光刻膠領域,光刻技術經歷了紫外全譜(300～450nm)、G 線(436nm)、I 線 (365nm)、深紫外(DUV,包括 248nm 和 193nm)和極紫外(EUV)六個階段。相對應于各曝光波長的光刻膠也應運而生,光刻膠中的關鍵配方成份,如成膜樹脂、光引發(fā)劑、添加劑也隨之發(fā)生變化,使光刻膠的綜合性能更好地滿足工藝要求。

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光刻膠的參數(shù)介紹

1．對比度（Contrast）

對比度指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。 對比度越好，越容易形成側壁陡直的圖形和較高的寬高比。

2．粘滯性/黏度 （Viscosity）

衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。黏度通常可以使用光刻膠中聚合物的固體含量來控制。同一種光刻膠根據(jù)濃度不同可以有不同的黏度，而不同的黏度決定了該膠的不同的涂膠厚度。

3．抗蝕性（Anti-etching）

光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕工序中保護襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。  

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