最新光刻胶的分类与效果PPT课件
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。
第二章-3(光刻胶)
光刻胶的涂敷工艺
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光刻胶涂敷的工艺流程(1)
脱水烘烤：真空或干燥氮气气氛中，以150 ℃～200 ℃烘烤，目的是去除圆片表面吸附的 水分。 增黏处理：六甲基二硅亚胺(HMDS，增黏剂) 的涂布。目的是促进光刻胶与硅片的黏合能力。 涂胶：常用的方法是旋转涂胶。涂胶速率为 2000～6000 r/min。胶的厚度由转速决定。通 常旋涂之后滴在圆片上的胶只能保留1％，其 它在旋转是飞离圆片。
添加重量比为20%~50%的 DQ后，与苯酸形成的混合物 变得不可溶。 O
N2
紫外曝光前，DQ作为抑制 剂，以十倍或以上的倍数降 低光刻胶在显影剂中的溶解 速度。
感光剂DQ经过光化学反应后， 胶重新变得可溶。 12
R
紫外曝光后DQN的光分解反应
O N2 ＋光 O ＋N2 R O C OH Wolff重组 O C
23
光刻胶涂敷的工艺流程(3)
显影：需要设定合适的显影时间。显影时间不 够，曝光区的光刻胶可能还没有完全溶解；显 影时间过长，则转移的图形可能过大。几乎所 有的正性胶都用碱性显影液，如用水稀释的5‰ 的KOH或NaOH作为显影剂。 硬烘：也称坚膜，高温烘烤使光刻胶硬化，主 要针对后续的需要光刻胶作掩模的高能工艺， 如离子注入和等离子刻蚀。
电子束光刻胶——PMMA
PMMA (polymethyl methacrylate) 聚甲基丙烯酸 酯： 优点：分辨率高，附着力强，工艺简单成熟；
缺点：灵敏度低，抗干法腐蚀能力差。
在深紫外光照下，聚合体结合链断开，变得易溶解。 对220nm光波最敏感，对波长高于240nm的光完全不 敏感。 灵敏度低：100~500 mC/cm2，要求曝光剂量大于 250mJ/cm2
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
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8章 光刻胶
S3 T1 S1 S2
EA(S1) = 16Kcal
S0
88Kcal
72Kcal EA(S0) = 38Kcal RN 与 N2 的间距
Microelectronic Fabrication & MEMS Technology
14
感光分子吸收λ= 365 nm 的光能（ 72 Kcal ）后 ，电子从基 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
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
T I I ( z ) d z 0 1 e A 0 1 TR
第 8 章 光刻胶
光刻胶也称为 光致抗蚀剂（Photoresist，P. R.）。
8.1 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
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ppt课件
光刻胶上产生一个良好图形所需一定波长光的 最小能量值（或最小曝光量）。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。
点半击导输体入核您心的技标题术内参容数
图形绘 制
粘附 性
粘滞 性/粘
度
表面 张力
抗蚀 性
存储和 传送能
力
粘滞性/黏度，Viscosity
集成电路光刻胶基本情况
图形绘 制
➢ 为满足集成电路对密度和集成度水平的更高要求，半导体光刻胶通过不断缩短曝光波长的方式， 不断提高极限分辨率。
➢ 目前，世界芯片工艺水平已跨入微纳米级别，光刻胶的波长由紫外宽谱逐步至g线（436nm）、i线 （365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）、F2（157nm），以及最先进的EUV(<13.5nm)线水平。
集成电路光刻胶国产化情况 图形绘
制 ➢ 中国大陆本土光刻胶产品主要集中在低端产品，集成电路光刻胶市场份额不足5%。
从国内整体来看，目前市场主流的四种中高端光刻胶：g线、i线、KrF、ArF，我 国已经实现了其中g/i线的量产，并将逐步提升供货量；KrF已经通过认证，但还处 于攻坚阶段；ArF光刻胶乐观预计在2020年能有效突破并完成认证。
图形绘 制
➢ 光刻胶的质量和性能是影响集成电路、成品率以及可靠性的关键性因素。 ➢ 光刻胶工艺的成本约占整个芯片制造工艺的35%，在整个芯片工艺时长中占据40%-60%，是半导体
制造中的核心材料。
➢ 光刻胶产品约全球半导体光刻胶销售额达到12.05亿美元的市场规模。从全球半导体光刻胶 分类市场份额占比来看，g/i线光刻胶市场份额占比为24.0%，KrF光刻胶市场份额占比 为22.0%，ArF/液浸ArF光刻胶市场份额占比为41.0%。
光刻胶概念一览表
光刻胶概念一览表
光刻胶是一种特殊的材料，用于制作微电子和微加工领域的器件。
它的主要作
用是用于印刷图形或电路模式，让电路图案可以被传输到硅片上。
光刻胶的定义
光刻胶是一种高分子化合物，常见于半导体制造工艺中，用于制造芯片、电路板、半导体元件等微型加工产品的过程中。
它主要作为一种遮盖层，在显影过程中会被去掉，然后在后续的加工过程中，通过对被保护的区域进行刻蚀或沉积等处理，得到我们所需要的所需的模式或装配。
光刻胶的分类
各种光刻胶类型
•喷雾光刻胶
•溶液光刻胶
•热致变色光刻胶
•电子束光刻胶
•紫外线光刻胶
光刻胶的性质
•光刻胶的敏感性和消光度
•光刻胶的分辨率
•光刻胶的粘附力和刚性
•光刻胶的耐化学性和耐热性
光刻胶的应用
•与硅片的结合
•完成常用的光阻工艺
•用于制作光学元器件和显示器组件
光刻胶的未来发展
由于半导体行业和移动设备市场的快速增长，越来越多的光刻胶技术得到了广
泛应用。
光刻胶一直在不断地发展和创新，未来将继续向更高的分辨率、更高的灵敏性、更快的曝光速度和更低的成本方面发展。
结论
光刻胶是一种非常重要的材料，广泛应用于微电子和微加工领域，随着新技术的出现，它的性能和应用范围也在不断提升。
虽然光刻胶已经成为了半导体器件和光学器件的主流材料之一，但是它在未来的发展过程中，仍然需要更多的技术创新和应用探索。
光刻胶
Those light rays which enter the final lens element at are reflected at the lens/air interface and not brought into focus Refractive index dependent
193nm 248nm G-I-Line other
而G线胶和负性胶是已经过了成熟期的 产品，其总体的用量呈下降的趋势。
33% 2%
47%
以2005年的光刻胶产业分布为例 2005年的光刻胶产业分布为例 紫外正性光刻胶: 紫外正性光刻胶:
（G - I - 线） 美国： 美国： 欧洲： 欧洲： 日本： 日本： 台湾： 台湾： 韩国： 韩国： 其他： 其他： 美国： 美国： 欧洲： 欧洲： 日本： 日本： 台湾： 台湾： 韩国： 韩国： 其他： 其他： 19.6% 13.7% 35.3% 11.4% 12.7% 7.3% 27.1% 15.6% 17.5% 15.8% 15.7% 8.3%
光刻胶的国内市场需求
主要产品 紫外负性光刻胶 G线正胶及相应液晶胶 I线正胶及相应液晶胶 248nm光刻胶 193nm光刻胶 配套试剂
单位：吨
目前国内市场需求量 100 200 —250 150---200 70—90 10—15 1,000
美国 8 12 日本 8 12 台湾 8 12 韩国 8 12 欧洲 8
300mm(12寸线)： 目前量产的有SMIC北京和无锡的海力士-意法Hynix-ST； 上海华虹SIS\、SMIC上海以及SMIC武汉的12寸线均在建设与 计划中。 200mm(8寸线)：目前量产的有十五条线； 其中SMIC(张江)五条；SMIC(天津)一条； SMIC(成都)一条； 上海的宏力(GSMC)一条；上海华虹NEC一条；上海先进(ASMC) 一条；台积电（上海）一条；苏州的和舰科技两条；无锡的 海力士-意法Hynix-ST一条；江苏南通的绿山集成电路一条。 尚有八条8寸线在建设与计划建设中。 150mm(6寸线)：目前有首钢NEC、上海先进、无锡的华润上华、 杭州的士兰微电子及珠海的南科科技等十三条线已经建成投 产。且有若干条线在建设与计划建设中。
第7章光刻胶
6、曝光后烘（PEB） • PEB 通常使用110 到130 °C的热板烘1分钟 • 对于同一种类的光刻胶, PEB 的温度通常 高于匀胶后烘（ 15-20°C ）. • 不充分的PEB 不能完全消除驻波的影响, • 过烘将引起聚合反应影响光刻胶的显影
硅片冷却 • PEB后，显影前，硅片放置在冷却板上冷 却至环境温度 • 高温会加速化学反应引起过显影 • 光刻胶CD 变小
正胶与负胶的性能比较：
1. 显影液不易进入正胶的未曝光部分，正胶光刻后线条不变 形。显影液会使负胶膨胀，线条变宽。虽然烘烤后能收缩， 但易变形。所以负胶不适合2.0微米以下工艺使用。正胶 是ULSI的主要光刻胶。 2. 正胶的针孔密度低，但对衬低的粘附差，通常用HMDS作增 粘处理。负胶对衬底粘附好，针孔密度较高。 3. 正胶耐化学腐蚀，是良好的掩蔽薄膜。
C/cm2 ，则其 Wmin 将增大到 0.23 m 。
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。
D100 Dcr D0
D100 lg D0
先低速旋转~500rpm 再上升到~3000-7000rpm
黏度 • 在固体表面的流动性 • 影响匀胶厚度 • 与光刻胶的类型和温度有关 • 高速旋转有利于匀胶的均匀性
硅片自动输送轨道系统；真空卡盘吸住硅片；胶盘 排气系统：可控旋转马达；给胶管和给胶泵 边缘清洗（去边）
边缘光刻胶的去除方法
Wmin
qN min q 10 S S
式中，Wmin 为最小尺寸，即分辨率。可见，若灵敏度越高 （即 S 越小），则 Wmin 就越大，分辨率就越差。 例如，负性电子束光刻胶 COP 的 S = 0.3×10-6 C/cm2， 则其 Wmin = 0.073 m 。若其灵敏度提高到 S = 0.03×10-6
第3篇第八章光刻胶
树脂对光的吸收不会使PAC发生光化学反应，而树脂对 深紫外光的吸收很好，所以，DQN胶不适合低于250nm 深紫外光的使用。
圆片表面的台阶将使涂布的胶的厚度不均匀，胶在台阶 边缘厚，而在台阶上薄，从而有不同的对比度和是预先平坦化和采用多层胶，降低台阶 高度的影响，但工艺复杂。
苯芳香族环烃
苯环：六个排列成平面六角 的C原子组成，每个C原子 分别与一个H原子结合。
甲苯
氯苯
萘
苯环
聚乙烯 支链聚合物
交联
2.DQN正胶的典型反
应
目前，常用的正胶DQN是由感光剂DQ和基体材料N组成。 它适合于436nm的g 线和365nm的i 线曝光，不能用于极短 波长的曝光。基体材料N是酚醛树脂，它是一种聚合物，单 体是一个带有两个甲基和一个OH的芳香环烃组成。酚醛树 脂易于溶解在含水溶液中。正胶的溶剂通常是芳香烃化合 物的组合，如二甲苯和各种醋酸盐。正胶的感光剂（PAC） 是重氮醌（DQ）。它作为抑制剂，以十倍或更大的倍数降 低光刻胶在显影液中的溶解速度。曝光后，UV光子使氮分 子脱离碳环，留下一个高活性的碳位。为使结构稳定，环 内的一个碳原子将移到环外，氧原子将与它形成共价键， 实现重组，成为乙烯酮。在有水的情况下，环与外部碳原 子间的双化学键被一个单键和一个OH基替代，最终形成羟 酸。羟酸易于溶解在显影液中，直到曝过光的正胶全部去 除，而未曝光的正胶则全部保留。
理想的对比度曲线
DQN正 胶的实测 对比度曲 线
简单的区 域图象
1、2、3s 曝光后的 剖面分布
光刻胶的吸收
在低曝光剂量，光刻胶的剖面分布主要决定于对比度曲线
的低曝光区和过渡区。当曝光剂量大于150J/cm2时，光刻胶
的剖面主要取决于光学图象及光在胶中的吸收，且剖面分布
光刻胶ppt课件
由此可得 Nmin 100 。因此对于小尺寸曝光区，必须满足
S q
(Lmin )2
N min
Lmin
Nminq 10 q
S
S
4
Lmin
Nminq 10 q
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 。
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。
利用对比度的公式，可得
101 1 CMTF 101 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。
8
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。
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。
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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
·process pressure：0.2-
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 (AZ6130，S9912, AZ4620 )
最小特征尺寸：△L＝K1 λ／NA λ（波长），NA（透镜的数值孔径）
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。
光刻胶的分类与效果
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
mask
resist
positive slope
(a) exposure
负性胶 （ L 300 ,SU8 ）
mask
resist
(b) development
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
显微镜目镜
显微镜物镜
承片台
版架
Ellipsoidal mirror
Cold light mirror
Condenser lens Shutter
Light sensor
Mirror
Fly's eye Diffraction red. Optics
Front Lens
Mask & Wafer
监视器 控制面板 对位左右调整
NA ≈（n）透镜的半径／透镜的焦长
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
实际传递
强
度
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：
装置及自动显影机)
使用步骤：
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)
（影响胶的状态） 外力
光刻胶
晶片
蒸发后的
溶剂
溶剂蒸发
光刻胶旋转i
加热底盘 最终厚度
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
stripper
匀胶机Spinner和Hot plate
•仪器名称：匀胶机
匀胶机盖板
控制面板 •制 造 厂：德国Karl Suss
型号规格：Delta80T2
HP盖板
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
大黄牡丹汤、十枣汤、黄龙汤（新加 黄龙汤）。
3、熟悉下列方剂：大黄附子汤、 温脾汤△、麻子仁丸△、济川煎、增 液承气汤。
4、了解下列方剂：大陷胸汤、 三物备急丸、五仁丸、禹功散。
一、定义 二、适应证及分类 三、注意事项 四、现代药理研究
一、定义：凡以泻下药为主组成，具有通便、泻热、攻
积、逐水等作用，用于治疗里实证的方剂，统称为泻下剂。
2mbar
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.