光刻胶

• 粘滞性/黏度：衡量光刻胶流动性的参数。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。 • 抗蚀性：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。 • 表面张力：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。
光刻胶
余健 2012 12 04
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）。
流程
光刻胶溶液通常被旋转式滴入wafer。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。
常用
• 4620：厚，稠。厚度为6um • 5214E：薄，稀。厚度为2um • BP212：中国制造比较差，一般不用
光刻胶的组成
1.感光树脂：感光树脂经过光照后，在曝光区发生光固化 反应，使材料的溶解性和亲和性发生变化。用适当的溶 剂处理就可以得到图像。 2.增感wenku.baidu.com：一种可以使感色范围增大的材料。1873年H.W. 福格尔发现：当感光乳剂中加入某种染料后，可将其感 色范围从蓝光区扩展至可见光的整个区域(400～700nm) 和近红外区域 (700～1300nm)。凡增感到绿光区的称为 正色性；而增感到绿光区和红光区的称为全色性。加入 增感染料扩展乳剂感色范围的作用称为光谱增感作用。 各种增感染料随着结构的不同，有不同的光谱增感范围。 3.溶剂：保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性。
技术参数
• 分辨率：是区别硅片表面相邻图形特征的 能力，一般用“关键尺寸”来衡量。关键 尺寸越小，分辨率越好。 • 对比度：是指光刻胶从曝光区到非曝光区 过度的陡度。对比度越好，形成图形侧壁 越陡峭，分辨率越好。 • 敏感度：光刻胶上产生一个良好地图形所 需要一定波长光的最小能量值。单位： mj/cm2
普通的光刻胶在成像过程中，由于存在一定 的衍射、反射和散射，降低了光刻胶图形的对 比度，从而降低了图形的分辨率。随着曝光加 工特征尺寸的缩小，入射光的反射和散射对提 高图形分辨率的影响也越来越大。为了提高曝 光系统分辨率的性能，人们正在研究在曝光光 刻胶的表面覆盖抗反射涂层的新型 光刻胶技 术 。该技术的引入，可明显减小光刻胶表面 对入射光的反射和散射，从而改善光刻胶的分 辨率性能
正胶和负胶
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：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：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。