光刻膠的成份及其主要作用
光刻開始于一種稱作光刻膠的感光性液體的應(yīng)用。圖形能被映射到光刻膠上,然后用一個(gè)developer就能做出需要的模板圖案。光刻膠又稱光致抗蝕劑,是以智能管感光材料,在光的照射與溶解度發(fā)生變化。
光刻膠成份
光刻膠通常有三種成分:感光化合物、基體材料和溶劑。在感光化合物中有時(shí)還包括增感劑。根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類:負(fù)性光刻膠和正性光刻膠。
1、負(fù)性光刻膠
主要有聚肉桂酸系(聚酯膠)和環(huán)化橡膠系兩大類,前者以柯達(dá)公司的KPR為代表,后者以O(shè)MR系列為代表。
2、正性光刻膠
主要以重氮醌為感光化合物,以酚醛樹脂為基體材料。最常用的有AZ-1350系列。正膠的主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,缺點(diǎn)是靈敏度、耐刻蝕性和附著性等較差。
光刻膠的特點(diǎn)
1、在光的照射下溶解速率發(fā)生變化,利用曝光區(qū)與非曝光區(qū)的溶解速率差來實(shí)現(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移;
2、溶解抑制/溶解促進(jìn)共同作用;
3、作用的機(jī)理因光刻膠膠類型不同而不同;
光刻膠的主要技術(shù)參數(shù)
1、分辨率:區(qū)別硅片表面相鄰圖形特性的能力,一般用關(guān)鍵尺寸來衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小,光刻膠的分辨率越好。
2、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,形成圖形的側(cè)壁越陡峭,分辨率越好。
3、敏感度:光刻膠上產(chǎn)生一個(gè)良好的圖形所需一定波長的最小能量值(或最小曝光量)。單位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要。
4、粘滯性/黏度:衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會產(chǎn)生厚的光刻膠;越小的粘滯性,就有越均勻的光刻膠厚度。
5、粘附性:表征光刻膠粘著于襯底的強(qiáng)度。光刻膠的粘附性不足會導(dǎo)致硅片表面的圖形變形。
6、抗蝕性:光刻膠必須保持它的粘附性,在后續(xù)的刻蝕工序中保護(hù)襯底表面。
7、表面張力:液體中將表面分子拉向液體主體內(nèi)的分子間吸引力。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力,使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋。
8、存儲和傳送:能量可以激活光刻膠。應(yīng)該存儲在密閉、低溫、不透光的盒中。同時(shí)必須規(guī)定光刻膠的閑置期限和存貯溫度環(huán)境。
光刻膠的主要作用
1、將掩膜板上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面的氧化層;
2、在后續(xù)工序中,保護(hù)下面的材料(刻蝕或離子注入)。
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