光刻胶的成份及其主要作用
光刻开始于一种称作光刻胶的感光性液体的应用。图形能被映射到光刻胶上,然后用一个developer就能做出需要的模板图案。光刻胶又称光致抗蚀剂,是以智能管感光材料,在光的照射与溶解度发生变化。
光刻胶成份
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。根据光刻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。
1、负性光刻胶
主要有聚肉桂酸系(聚酯胶)和环化橡胶系两大类,前者以柯达公司的KPR为代表,后者以OMR系列为代表。
2、正性光刻胶
主要以重氮醌为感光化合物,以酚醛树脂为基体材料。最常用的有AZ-1350系列。正胶的主要优点是分辨率高,缺点是灵敏度、耐刻蚀性和附着性等较差。
光刻胶的特点
1、在光的照射下溶解速率发生变化,利用曝光区与非曝光区的溶解速率差来实现图形的转移;
2、溶解抑制/溶解促进共同作用;
3、作用的机理因光刻胶胶类型不同而不同;
光刻胶的主要技术参数
1、分辨率:区别硅片表面相邻图形特性的能力,一般用关键尺寸来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小,光刻胶的分辨率越好。
2、对比度:指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好,形成图形的侧壁越陡峭,分辨率越好。
3、敏感度:光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长的最小能量值(或最小曝光量)。单位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。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。
4、粘滞性/黏度:衡量光刻胶流动特性的参数。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。
5、粘附性:表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。
6、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。
7、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。
8、存储和传送:能量可以激活光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。
光刻胶的主要作用
1、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层;
2、在后续工序中,保护下面的材料(刻蚀或离子注入)。
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