光刻膠

① 工藝角度普通的光刻膠在成像過程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻膠圖形的對比度，從而降低了圖形的分辨率。隨著曝光加工特征尺寸的縮小，入射光的反射和散射對提高圖形分辨率的影響也越來越大。為了提高曝光系統(tǒng)分辨率的性能，人們正在研究在曝光光刻膠的表面覆蓋抗反射涂層的新型光刻膠技術(shù)。該技術(shù)的引入，可明顯減小光刻膠表面對入射光的反射和散射，從而改善光刻膠的分辨率性能，但由此將引起工藝復(fù)雜性和光刻成本的增加。② 曝光系統(tǒng)伴隨著新一代曝光技術(shù)（NGL）的研究與發(fā)展，為了更好的滿足其所能實(shí)現(xiàn)光刻分辨率的同時(shí)，光刻膠也相應(yīng)發(fā)展。先進(jìn)曝光技術(shù)對光刻膠的性能要求也越來越高。③光刻膠的鋪展如何使光刻膠均勻地，按理想厚度鋪展在器件表面，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。④光刻膠的材料從光刻膠的材料考慮進(jìn)行改善。

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光刻膠工藝

主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝，是半導(dǎo)體制造過程中的重要步驟。光刻工藝?yán)没瘜W(xué)反應(yīng)原理把事先制備在掩模上的圖形轉(zhuǎn)印到晶圓，完成工藝的設(shè)備光刻機(jī)和光刻膠都是占半導(dǎo)體芯片工廠資產(chǎn)的大頭。

在目前比較主流的半導(dǎo)體制造工藝中，一般需要40 步以上獨(dú)立的光刻步驟，貫穿了半導(dǎo)體制造的整個(gè)流程，光刻工藝的先進(jìn)程度決定了半導(dǎo)體制造工藝的先進(jìn)程度。光刻過程中所用到的光刻機(jī)是半導(dǎo)體制造中的核心設(shè)備。目前，ASML 的NXE3400B售價(jià)在一億歐元以上，媲美一架F35 戰(zhàn)斗機(jī)。

按曝光波長，光刻膠可分為紫外（300~450 nm）光刻膠、深紫外（160~280 nm）光刻膠、極紫外（EUV，13.5 nm）光刻膠、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線光刻膠等。按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同，光刻膠又可以分為印刷電路板（PCB）用光刻膠、液晶顯示（LCD）用光刻膠、半導(dǎo)體用光刻膠和其他用途光刻膠。PCB光刻膠技術(shù)壁壘相對其他兩類較低，而半導(dǎo)體光刻膠代表著光刻膠技術(shù)先進(jìn)水平。

在曝光過程中，正性膠通過感光化學(xué)反應(yīng)，切斷樹脂聚合體主鏈和從鏈之間的聯(lián)系，達(dá)到削弱聚合體的目的，所以曝光后的光刻膠在隨后顯影處理中溶解度升高。曝光后的光刻膠溶解速度幾乎是未曝光的光刻膠溶解速度的10倍。而負(fù)性膠，在感光反應(yīng)過程中主鏈的隨機(jī)十字鏈接更為緊密，并且從鏈下墜物增長，所以聚合體的溶解度降低。見正性膠在曝光區(qū)間顯影，負(fù)性膠則相反。負(fù)性膠由于曝光區(qū)間得到保留，漫射形成的輪廓使顯影后的圖像為上寬下窄的圖像，而正性膠相反，為下寬上窄的圖像。

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