第六章光刻
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除去溶剂，再将其用受控光线曝光。光刻胶是涂在硅片表面 的临时材料，仅是为了必要的图形转移，一旦图形经过刻蚀 或离子注入，就要被去掉。
•光谱：光谱能量要满足激活光刻胶并将图形从投影掩膜版中
转移过来的要求。典型的是紫外光源（UV)，紫外光一直是形 成光刻图形常用的能量源。
•分辨率：光刻中一个重要的性能指标是每个图形的分辨率。
度的光吸收，使光线不能渗透光刻胶的整个厚度，导致不彻底曝光和
粗劣的图形形状。而I线光刻胶差的光敏感性将需要更长的曝光时间， 导致硅片处理能力下降。
1、化学放大（CA)：是极大地增加那些重氮萘醌（DNQ）线性 酚醛树脂的敏感性。
2、DUV化学放大机理：化学放大DUV光刻胶在DUV曝光时， 发生酸致催化反应而加速反应速率。这一过程采用一种称为光 酸产生剂（PAG）的感光剂，增加光刻胶的敏感性而完成的。 随着DUV曝光，仅在曝光区域PAG产生这种酸，，未曝光区光 刻胶中没有酸产生。用于DUV光刻胶最著名的酸产生剂是最高 正价盐，如碘盐和硫化盐。
光刻胶具有产生相对大的表面张力的分子间力（不同步骤中
光刻胶分子会聚在一起），同时光刻胶的表面张力必须足够小， 从而保证在应用时能提供良好的流动性和硅的覆盖。
7、抗蚀性：光刻胶在后续的湿刻和干刻中保护衬底表面，较长时间 抵抗腐蚀剂的侵蚀。 8、存储和传送：能量能激活光刻胶的化学性质，所以在存储和使用 时控制光能和热能，需规定闲臵期限和存储温度。一般光刻胶容器
二、光刻胶的种类
基于光刻胶如何响应紫外线将光刻胶分为：正性光刻胶和负性光刻 胶
•负性光刻胶：紫外光曝光区域交联硬化，使曝光的光刻胶难溶于显影
液溶剂中，光刻胶没有在显影液中除去，一种负相的掩膜图形形成在 光刻胶上。
•正性光刻胶：曝光过程中正性光刻胶分解，其曝光区域变得容易溶解，
一种正相掩膜图形出现在光刻胶上。 可依据光刻胶能形成图形的最小关键尺寸来给光刻胶分类：
四、光刻胶的物理特性
光刻胶物理特性： •分辨率 •对比度 •敏感度 •粘滞性 •粘附性 •抗蚀性 •表面张力 •存储和传送 •沾污和颗粒
1、分辨率：分辨率是区别硅片表面上两个或更多的邻近特征图 形的能力。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨能力和光刻系统 就越好。正性光刻胶的分辨率高于负性光刻胶。
2、对比度：指光刻胶上从曝光区到非曝光区过渡的陡度。具有 高对比度从而产生垂直的光刻胶侧墙是最理想的。
正性I线光刻胶溶解于显影液中的步骤：
（1）树脂是悬浮于溶剂中的酚醛甲醛聚合物（线性酚醛树脂） （2）感光剂化合物作为强的溶解抑制剂被加到线性酚醛树脂中
（3）曝光过程中，DNQ发生光化学分解产生羧酸
（4）羧酸提高光刻胶曝光区的线性酚醛树脂的溶解度（光刻胶在显 影液中变得可溶
正胶的优点：光刻胶在未曝光区域不受显影液影响，具有好的分 辨率。
分辨率是将两个相邻近的特征图形区分开的能力。
6.2光刻工艺
光刻工艺包括两类工艺类型:负性光刻和正性光刻。
负性光刻：把与掩膜版上图形相反的图形复制到硅片上。
正性光刻：把与掩膜版上相同的图形复制到硅片上。 两种工艺的区别：所用光刻胶不同。
6.2.1负性光刻 负性光刻掩膜版是透明的石英版，掩膜版上黑色部分是一层淀积的 铬膜，它能形成想得到的掩膜图案。铬是不透明的，不允许紫外光透过， 对于负性光刻，在掩膜版上不透明铬下面的区域没有曝光，因此没有改 变，光刻胶仍是软的，当暴露在显影化学溶剂中时就会溶解。紫外线透 过掩膜版透明区域后把光刻胶硬化，所以就不会溶解在显影液中。这样， 负性光刻胶得到了与掩膜版上图案相反的图形。
差的光刻胶对比度
好的光刻胶对比度
3、敏感度：敏感度是硅片表面光刻胶中产生一个良好图形所需要 的一定波长光的最小能量值。提供给光刻胶的能量值通常称为曝 光量。 光刻胶的敏感度与光刻胶的性质和光刻工艺有关，如负性光 刻胶一般比正性光刻胶具有更高的敏感度。在工艺上涂胶厚度、 显影条件、光源的光谱成分及增感剂都对敏感度有影响。 4、粘滞性：指液体光刻胶来说其流动特性的定量指标。粘滞性与 时间有关，因为它会在使用中随着光刻胶中溶剂挥发增加。 粘滞性增加，光刻胶流动趋势变小，在硅片上的厚度增加， 厚的光刻胶提供了更好的台阶覆盖和更好的干刻阻挡层，厚的光 刻胶使得到针孔的几率降低（针孔是穿过光刻胶层直到衬底材料 的微笑空洞，刻蚀的化学药剂会穿过小孔从而破坏衬底材料。低 粘滞性光刻胶流动的倾向更大，会在硅表面产生更薄的覆盖层。
六、深紫外（DUV）光刻胶——（CA DUV光刻胶)
曝光光线与关键尺寸之间的变化： 20世纪90年代中期，用波长365nm的I线曝光可得到0.35 μm的关键 尺寸；20世纪90年代后期，为了在关键层得到0.25 μm的关键尺寸， 必须减小曝光光源的 波长到250nm左右，这个值相当于深紫外线 （DUV)248nm的紫外波长。 标准的I线光刻胶由于缺乏对更小波长的敏感性，不能被制作 0.25 μm或以下关键尺寸的深紫外波长所接受。且I线光刻胶具有过
造成光刻胶与硅片之间的粘附性变差——会在显影和刻蚀中引起光
刻胶的漂移，导致底层薄膜的钻蚀。 光刻胶中的颗粒沾污会导致不平坦的光刻胶涂布或在光刻胶中产生
针孔
的光敏薄膜上。光刻显影后图形出现在硅片上，然后用一种化学
刻蚀工艺把薄膜图形成像在下面的硅片上，各个连续图形转移之 间可进行离子注入、扩散、氧化或金属化等工艺操作。
光刻工艺在IC生产中非常重要，光刻位于硅片 加工过程的中心，光刻成本在整个硅片加工成本中 几乎占到三分之一，且占整个工艺时间的40～50％， 决定最小特征尺寸。
溶剂：使光刻胶保持液体状态，直到它被涂在硅片衬底上。绝大 多数的溶剂在曝光前挥发，对光刻胶的光化学性质几乎没 有影响。溶剂的用量决定着光刻胶的稀稠，从而影响光刻 胶的厚薄。 添加剂：通常是专有化学品，即这种成分是由制造商开发并由于 竞争原因不对外公开。添加剂用来控制和改变光刻胶材料 的特定化学性质或光刻胶材料的光响应特性。
（4）自由基通过交联橡胶聚合物（不溶于显影液）使光刻聚合。
负胶的缺点：就是在显影时曝光区域由溶剂引起的泡涨，这种泡 涨使硅片表面的光刻胶图形变形。另一缺点使曝光时光刻胶可与 氮气反应从而抑制交联。
负胶的优点：曝光速度快，使得硅片的总处理能力更高；对硅片 的粘附性也好。
3、正性I线光刻胶
IC中最常用的光刻胶。其中的树脂材料是一种叫做线性酚醛树 脂的酚醛甲醛，感光剂是光敏化合物，最常见的是重氮萘醌（DNQ）， 曝光前，DNQ作为一种强力的溶解抑制剂，降低溶解速率。曝光后， DNQ在光刻胶中分解，成为光刻胶曝光区域的溶解度增强剂，曝光区 域溶解度要比未曝光区域高100倍左右。
5、粘附性：光刻胶的粘附性描述了光刻胶粘着于衬底的强度，直 接影响光刻质量。 光刻胶粘附性不足会导致硅片表面图形变形，光刻胶必须粘 附于多种不同类型的表面：硅、多晶硅、二氧化硅、氮化硅和不 同的金属。光刻胶的粘附性要保证光刻胶经受住曝光、显影和后 续工艺。 6、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。
亮场掩膜版：掩膜版上有大面积透明的石英，只有很细的铬图形。
用正性光刻做例子，一些通常的暗场掩膜版被用于源漏注入、LDD 注入和接触孔刻蚀工艺之前。亮场掩膜版应用于栅刻蚀和金属互连 刻蚀工艺之前。
6.3光刻胶
一、硅片制造中光刻胶的目的：
•将掩膜版图案转移到硅片表面顶层的光刻胶中 •在后续工艺中，保护下面的材料（例如刻蚀和离子注入阻挡层）
第六章 光
——气相成底膜到软烘
刻
目
解释光刻基本概念 讨论正性和负性光刻的区别
标
说明并描述光刻的8个基本步骤 解释如何在光刻前处理硅片表面
描述光刻胶并讨论光刻胶的物理特性
讨论软烘的目的，并解释它如何在生产中完成
6.1
6.1.1光刻的概念
引言
光刻的本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子 注入的硅片上，转移到硅片上的图形组成了电路的元件，如栅电 极、通孔、器件各层间必要的互连线以及硅掺杂区。 在完成试验电路或计算机模拟之后，制造集成电路的第一步 是产生几何形状的图像，这些电路结构首先以图形形式制作在名 为掩膜版的石英版上，紫外线透过掩膜版把图形转移到硅片表面
6.2.2正性光刻 正性光刻中被曝光区域经历了一种光化学反应，在显影液中软化并 可溶解在其中。不透明掩膜版下的没被曝光的光刻胶仍保留在硅片 上，保留下的光刻胶在曝光前已被硬化，将留在硅片表面，作为以 后工艺（刻蚀）的保护层，工艺结束后光刻胶被除去。
另一种描述掩膜版的方法是根据它们表面外观： 暗场掩膜版：其石英版上大部分被铬覆盖
3、CA DUV光刻胶成分：树脂（聚合物材料）、感光剂、溶剂 PHS树脂是需要化学保护团（t-BOC)使其不能溶于含水的显影 液，曝光后在曝光区域由PAG产生酸，将保护团移走（称为消 除保护），树脂就变得溶于显影液。
4、化学放大DUV光刻胶的曝光步骤
具有保护团的酚醛树脂使之不溶于显影液 光酸产生剂在曝光时产生酸
曝光区域产生的酸作为催化剂，在曝光后热烘过程中移除树脂保护团
不含保护团的光刻胶曝光区域溶解于以水为主要成分的显影液
6.4光刻工艺的8个基本步骤
源自文库
光刻基本步骤示例：
一、气相成底膜处理
气相成底膜处理包括：硅片清洗、脱水烘焙和硅片成底膜 目的是增加硅片和光刻胶之间的粘附性。
1、硅片清洗
清洗目的：去除硅片表面颗粒、金属杂质、有机沾污和自然氧化层 沾污物对光刻的影响：
2、负性I线光刻胶
I线负性光刻胶是一种化学的惰性聚异戊二烯聚合物，一种天然 橡胶。溶剂通常使用二甲苯，感光剂是一种经过合适波长的紫外线 曝光后释放出氮气的光敏剂，产生自由基在橡胶分子间形成交联， 形成的交联橡胶不溶于显影液。 负胶交联步骤：
（1）光刻胶树脂是悬浮在溶剂中的聚异戊二烯橡胶聚合物
（2）曝光使光敏感光剂释放出氮气 （3）释放出的氮气产生自由基
密闭，不透光，并直接固定在硅片轨道系统上，避免暴露在空气中。
9、沾污和颗粒：与硅片加工中所有化学品一样，光刻胶的纯度十分 重要。与光刻胶相关的最关键的纯度是可动离子和颗粒沾污。
五、传统的I线光刻胶
传统的I线光刻胶是那些适用于I线紫外波长（365nm)的光刻胶对 应关键尺寸0.35 μm以上的非关键层的光刻都适用。包括正胶和负 胶，正胶最常用。 1、I线光刻胶的基本成分组成： 树脂（聚合物材料）、感光剂、溶剂和添加剂（备选）。 树脂：一种惰性的聚合物（包括碳、氢、氧的有机高分子）基质。 用于把光刻胶中的不同材料聚在一起的粘合剂。树脂给予了 光刻胶机械和化学性质，如粘附性、胶膜厚度、柔顺性和热 稳定性。树脂对光不敏感，紫外曝光后不发生化学变化。 感光剂：是光刻胶的光敏成分，对光形式的辐射能会发生光化学 反应。
•传统光刻胶：形成线宽尺寸在0.35μm和0.35μm以上的光刻胶。
•化学放大（CA）光刻胶：20世纪90年代后期引入的一种新的光刻胶， 适用于深紫外线（DUV)波长的光刻胶。化学放大光刻胶可以在批量生 产中形成0.25μm以下的细微几何关键尺寸。
三、正、负光刻胶的对比
负性光刻胶是最早使用的光刻胶，具有对硅片良好的粘附性和对刻 蚀良好的阻挡作用，显影时易变形和膨胀，使负性光刻胶只有2 μm分 辨率。随着超大规模集成电路的发展，负性光刻胶被正性光刻胶取代。 正性光刻胶的粘附性较差，分辨率较负性光刻胶好。 负性光刻胶向正性光刻胶转换代表了光刻工艺的一次根本改变： 掩膜版的极性——即亮场区变成暗的，暗场区变成透明的。 两种光刻胶其复制掩膜尺寸不同——对于用亮场掩膜版的负性光刻胶， 光刻胶中的尺寸要比相应的光刻掩膜版的尺寸小，因为图形周围有光 的散射；用暗场掩膜版的正性光刻胶相反，因为散射会趋向于增大光 刻胶中的图案。
转移到硅片表面的图形形状取决于硅片层面的构成， 形成的光刻胶图形是三维的，因为光刻胶中的图形具有长、 宽、高。
光刻胶的三维图形
•（光）掩膜版：是石英版，包含了对于整个硅片来说确定一
个工艺层所需的完整管芯阵列。
•投影掩膜版：是石英版，指的是对于一个管芯或一组管芯的 图形。
•光刻胶：一种聚合可溶解物，被涂在硅片衬底表面，被烘焙
•光谱：光谱能量要满足激活光刻胶并将图形从投影掩膜版中
转移过来的要求。典型的是紫外光源（UV)，紫外光一直是形 成光刻图形常用的能量源。
•分辨率：光刻中一个重要的性能指标是每个图形的分辨率。
度的光吸收，使光线不能渗透光刻胶的整个厚度，导致不彻底曝光和
粗劣的图形形状。而I线光刻胶差的光敏感性将需要更长的曝光时间， 导致硅片处理能力下降。
1、化学放大（CA)：是极大地增加那些重氮萘醌（DNQ）线性 酚醛树脂的敏感性。
2、DUV化学放大机理：化学放大DUV光刻胶在DUV曝光时， 发生酸致催化反应而加速反应速率。这一过程采用一种称为光 酸产生剂（PAG）的感光剂，增加光刻胶的敏感性而完成的。 随着DUV曝光，仅在曝光区域PAG产生这种酸，，未曝光区光 刻胶中没有酸产生。用于DUV光刻胶最著名的酸产生剂是最高 正价盐，如碘盐和硫化盐。
光刻胶具有产生相对大的表面张力的分子间力（不同步骤中
光刻胶分子会聚在一起），同时光刻胶的表面张力必须足够小， 从而保证在应用时能提供良好的流动性和硅的覆盖。
7、抗蚀性：光刻胶在后续的湿刻和干刻中保护衬底表面，较长时间 抵抗腐蚀剂的侵蚀。 8、存储和传送：能量能激活光刻胶的化学性质，所以在存储和使用 时控制光能和热能，需规定闲臵期限和存储温度。一般光刻胶容器
二、光刻胶的种类
基于光刻胶如何响应紫外线将光刻胶分为：正性光刻胶和负性光刻 胶
•负性光刻胶：紫外光曝光区域交联硬化，使曝光的光刻胶难溶于显影
液溶剂中，光刻胶没有在显影液中除去，一种负相的掩膜图形形成在 光刻胶上。
•正性光刻胶：曝光过程中正性光刻胶分解，其曝光区域变得容易溶解，
一种正相掩膜图形出现在光刻胶上。 可依据光刻胶能形成图形的最小关键尺寸来给光刻胶分类：
四、光刻胶的物理特性
光刻胶物理特性： •分辨率 •对比度 •敏感度 •粘滞性 •粘附性 •抗蚀性 •表面张力 •存储和传送 •沾污和颗粒
1、分辨率：分辨率是区别硅片表面上两个或更多的邻近特征图 形的能力。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨能力和光刻系统 就越好。正性光刻胶的分辨率高于负性光刻胶。
2、对比度：指光刻胶上从曝光区到非曝光区过渡的陡度。具有 高对比度从而产生垂直的光刻胶侧墙是最理想的。
正性I线光刻胶溶解于显影液中的步骤：
（1）树脂是悬浮于溶剂中的酚醛甲醛聚合物（线性酚醛树脂） （2）感光剂化合物作为强的溶解抑制剂被加到线性酚醛树脂中
（3）曝光过程中，DNQ发生光化学分解产生羧酸
（4）羧酸提高光刻胶曝光区的线性酚醛树脂的溶解度（光刻胶在显 影液中变得可溶
正胶的优点：光刻胶在未曝光区域不受显影液影响，具有好的分 辨率。
分辨率是将两个相邻近的特征图形区分开的能力。
6.2光刻工艺
光刻工艺包括两类工艺类型:负性光刻和正性光刻。
负性光刻：把与掩膜版上图形相反的图形复制到硅片上。
正性光刻：把与掩膜版上相同的图形复制到硅片上。 两种工艺的区别：所用光刻胶不同。
6.2.1负性光刻 负性光刻掩膜版是透明的石英版，掩膜版上黑色部分是一层淀积的 铬膜，它能形成想得到的掩膜图案。铬是不透明的，不允许紫外光透过， 对于负性光刻，在掩膜版上不透明铬下面的区域没有曝光，因此没有改 变，光刻胶仍是软的，当暴露在显影化学溶剂中时就会溶解。紫外线透 过掩膜版透明区域后把光刻胶硬化，所以就不会溶解在显影液中。这样， 负性光刻胶得到了与掩膜版上图案相反的图形。
差的光刻胶对比度
好的光刻胶对比度
3、敏感度：敏感度是硅片表面光刻胶中产生一个良好图形所需要 的一定波长光的最小能量值。提供给光刻胶的能量值通常称为曝 光量。 光刻胶的敏感度与光刻胶的性质和光刻工艺有关，如负性光 刻胶一般比正性光刻胶具有更高的敏感度。在工艺上涂胶厚度、 显影条件、光源的光谱成分及增感剂都对敏感度有影响。 4、粘滞性：指液体光刻胶来说其流动特性的定量指标。粘滞性与 时间有关，因为它会在使用中随着光刻胶中溶剂挥发增加。 粘滞性增加，光刻胶流动趋势变小，在硅片上的厚度增加， 厚的光刻胶提供了更好的台阶覆盖和更好的干刻阻挡层，厚的光 刻胶使得到针孔的几率降低（针孔是穿过光刻胶层直到衬底材料 的微笑空洞，刻蚀的化学药剂会穿过小孔从而破坏衬底材料。低 粘滞性光刻胶流动的倾向更大，会在硅表面产生更薄的覆盖层。
六、深紫外（DUV）光刻胶——（CA DUV光刻胶)
曝光光线与关键尺寸之间的变化： 20世纪90年代中期，用波长365nm的I线曝光可得到0.35 μm的关键 尺寸；20世纪90年代后期，为了在关键层得到0.25 μm的关键尺寸， 必须减小曝光光源的 波长到250nm左右，这个值相当于深紫外线 （DUV)248nm的紫外波长。 标准的I线光刻胶由于缺乏对更小波长的敏感性，不能被制作 0.25 μm或以下关键尺寸的深紫外波长所接受。且I线光刻胶具有过
造成光刻胶与硅片之间的粘附性变差——会在显影和刻蚀中引起光
刻胶的漂移，导致底层薄膜的钻蚀。 光刻胶中的颗粒沾污会导致不平坦的光刻胶涂布或在光刻胶中产生
针孔
的光敏薄膜上。光刻显影后图形出现在硅片上，然后用一种化学
刻蚀工艺把薄膜图形成像在下面的硅片上，各个连续图形转移之 间可进行离子注入、扩散、氧化或金属化等工艺操作。
光刻工艺在IC生产中非常重要，光刻位于硅片 加工过程的中心，光刻成本在整个硅片加工成本中 几乎占到三分之一，且占整个工艺时间的40～50％， 决定最小特征尺寸。
溶剂：使光刻胶保持液体状态，直到它被涂在硅片衬底上。绝大 多数的溶剂在曝光前挥发，对光刻胶的光化学性质几乎没 有影响。溶剂的用量决定着光刻胶的稀稠，从而影响光刻 胶的厚薄。 添加剂：通常是专有化学品，即这种成分是由制造商开发并由于 竞争原因不对外公开。添加剂用来控制和改变光刻胶材料 的特定化学性质或光刻胶材料的光响应特性。
（4）自由基通过交联橡胶聚合物（不溶于显影液）使光刻聚合。
负胶的缺点：就是在显影时曝光区域由溶剂引起的泡涨，这种泡 涨使硅片表面的光刻胶图形变形。另一缺点使曝光时光刻胶可与 氮气反应从而抑制交联。
负胶的优点：曝光速度快，使得硅片的总处理能力更高；对硅片 的粘附性也好。
3、正性I线光刻胶
IC中最常用的光刻胶。其中的树脂材料是一种叫做线性酚醛树 脂的酚醛甲醛，感光剂是光敏化合物，最常见的是重氮萘醌（DNQ）， 曝光前，DNQ作为一种强力的溶解抑制剂，降低溶解速率。曝光后， DNQ在光刻胶中分解，成为光刻胶曝光区域的溶解度增强剂，曝光区 域溶解度要比未曝光区域高100倍左右。
5、粘附性：光刻胶的粘附性描述了光刻胶粘着于衬底的强度，直 接影响光刻质量。 光刻胶粘附性不足会导致硅片表面图形变形，光刻胶必须粘 附于多种不同类型的表面：硅、多晶硅、二氧化硅、氮化硅和不 同的金属。光刻胶的粘附性要保证光刻胶经受住曝光、显影和后 续工艺。 6、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。
亮场掩膜版：掩膜版上有大面积透明的石英，只有很细的铬图形。
用正性光刻做例子，一些通常的暗场掩膜版被用于源漏注入、LDD 注入和接触孔刻蚀工艺之前。亮场掩膜版应用于栅刻蚀和金属互连 刻蚀工艺之前。
6.3光刻胶
一、硅片制造中光刻胶的目的：
•将掩膜版图案转移到硅片表面顶层的光刻胶中 •在后续工艺中，保护下面的材料（例如刻蚀和离子注入阻挡层）
第六章 光
——气相成底膜到软烘
刻
目
解释光刻基本概念 讨论正性和负性光刻的区别
标
说明并描述光刻的8个基本步骤 解释如何在光刻前处理硅片表面
描述光刻胶并讨论光刻胶的物理特性
讨论软烘的目的，并解释它如何在生产中完成
6.1
6.1.1光刻的概念
引言
光刻的本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子 注入的硅片上，转移到硅片上的图形组成了电路的元件，如栅电 极、通孔、器件各层间必要的互连线以及硅掺杂区。 在完成试验电路或计算机模拟之后，制造集成电路的第一步 是产生几何形状的图像，这些电路结构首先以图形形式制作在名 为掩膜版的石英版上，紫外线透过掩膜版把图形转移到硅片表面
6.2.2正性光刻 正性光刻中被曝光区域经历了一种光化学反应，在显影液中软化并 可溶解在其中。不透明掩膜版下的没被曝光的光刻胶仍保留在硅片 上，保留下的光刻胶在曝光前已被硬化，将留在硅片表面，作为以 后工艺（刻蚀）的保护层，工艺结束后光刻胶被除去。
另一种描述掩膜版的方法是根据它们表面外观： 暗场掩膜版：其石英版上大部分被铬覆盖
3、CA DUV光刻胶成分：树脂（聚合物材料）、感光剂、溶剂 PHS树脂是需要化学保护团（t-BOC)使其不能溶于含水的显影 液，曝光后在曝光区域由PAG产生酸，将保护团移走（称为消 除保护），树脂就变得溶于显影液。
4、化学放大DUV光刻胶的曝光步骤
具有保护团的酚醛树脂使之不溶于显影液 光酸产生剂在曝光时产生酸
曝光区域产生的酸作为催化剂，在曝光后热烘过程中移除树脂保护团
不含保护团的光刻胶曝光区域溶解于以水为主要成分的显影液
6.4光刻工艺的8个基本步骤
源自文库
光刻基本步骤示例：
一、气相成底膜处理
气相成底膜处理包括：硅片清洗、脱水烘焙和硅片成底膜 目的是增加硅片和光刻胶之间的粘附性。
1、硅片清洗
清洗目的：去除硅片表面颗粒、金属杂质、有机沾污和自然氧化层 沾污物对光刻的影响：
2、负性I线光刻胶
I线负性光刻胶是一种化学的惰性聚异戊二烯聚合物，一种天然 橡胶。溶剂通常使用二甲苯，感光剂是一种经过合适波长的紫外线 曝光后释放出氮气的光敏剂，产生自由基在橡胶分子间形成交联， 形成的交联橡胶不溶于显影液。 负胶交联步骤：
（1）光刻胶树脂是悬浮在溶剂中的聚异戊二烯橡胶聚合物
（2）曝光使光敏感光剂释放出氮气 （3）释放出的氮气产生自由基
密闭，不透光，并直接固定在硅片轨道系统上，避免暴露在空气中。
9、沾污和颗粒：与硅片加工中所有化学品一样，光刻胶的纯度十分 重要。与光刻胶相关的最关键的纯度是可动离子和颗粒沾污。
五、传统的I线光刻胶
传统的I线光刻胶是那些适用于I线紫外波长（365nm)的光刻胶对 应关键尺寸0.35 μm以上的非关键层的光刻都适用。包括正胶和负 胶，正胶最常用。 1、I线光刻胶的基本成分组成： 树脂（聚合物材料）、感光剂、溶剂和添加剂（备选）。 树脂：一种惰性的聚合物（包括碳、氢、氧的有机高分子）基质。 用于把光刻胶中的不同材料聚在一起的粘合剂。树脂给予了 光刻胶机械和化学性质，如粘附性、胶膜厚度、柔顺性和热 稳定性。树脂对光不敏感，紫外曝光后不发生化学变化。 感光剂：是光刻胶的光敏成分，对光形式的辐射能会发生光化学 反应。
•传统光刻胶：形成线宽尺寸在0.35μm和0.35μm以上的光刻胶。
•化学放大（CA）光刻胶：20世纪90年代后期引入的一种新的光刻胶， 适用于深紫外线（DUV)波长的光刻胶。化学放大光刻胶可以在批量生 产中形成0.25μm以下的细微几何关键尺寸。
三、正、负光刻胶的对比
负性光刻胶是最早使用的光刻胶，具有对硅片良好的粘附性和对刻 蚀良好的阻挡作用，显影时易变形和膨胀，使负性光刻胶只有2 μm分 辨率。随着超大规模集成电路的发展，负性光刻胶被正性光刻胶取代。 正性光刻胶的粘附性较差，分辨率较负性光刻胶好。 负性光刻胶向正性光刻胶转换代表了光刻工艺的一次根本改变： 掩膜版的极性——即亮场区变成暗的，暗场区变成透明的。 两种光刻胶其复制掩膜尺寸不同——对于用亮场掩膜版的负性光刻胶， 光刻胶中的尺寸要比相应的光刻掩膜版的尺寸小，因为图形周围有光 的散射；用暗场掩膜版的正性光刻胶相反，因为散射会趋向于增大光 刻胶中的图案。
转移到硅片表面的图形形状取决于硅片层面的构成， 形成的光刻胶图形是三维的，因为光刻胶中的图形具有长、 宽、高。
光刻胶的三维图形
•（光）掩膜版：是石英版，包含了对于整个硅片来说确定一
个工艺层所需的完整管芯阵列。
•投影掩膜版：是石英版，指的是对于一个管芯或一组管芯的 图形。
•光刻胶：一种聚合可溶解物，被涂在硅片衬底表面，被烘焙