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現(xiàn)光刻分辨率的同時，光刻膠也相應(yīng)發(fā)展。先進曝光技術(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行改善。

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光刻膠定義

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光刻膠是一大類具有光敏化學(xué)作用(或?qū)﹄娮幽芰棵舾?的高分子聚合物材料，是轉(zhuǎn)移紫外曝光或電子束曝照圖案的媒介。光刻膠的英文名為resist，又翻譯為抗蝕劑、光阻等。因為光刻膠的作用就是作為抗刻蝕層保護襯底表面。光刻膠只是一種形象的說法，因為光刻膠從外觀上呈現(xiàn)為膠狀液體。

光刻膠通常是以薄膜形式均勻覆蓋于基材表面。當紫外光或電子束的照射時，光刻膠材料本身的特性會發(fā)生改變，經(jīng)過顯影液顯影后，曝光的負性光刻膠或未曝光的正性光刻膠將會留在襯底表面，這樣就將設(shè)計的微納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到了光刻膠上，而后續(xù)的刻蝕、沉積等工藝，就可進一步將此圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠下面的襯底上，后再使用除膠劑將光刻膠除去就可以了。

光刻膠按其形成圖形的極性可以分為：正性光刻膠和負性光刻膠。正膠指的是聚合物的長鏈分子因光照而截斷成短鏈分子；負膠指的是聚合物的短鏈分子因光照而交鏈長鏈分子。 短鏈分子聚合物可以被顯影液溶解掉，因此正膠的曝光部分被去掉，而負膠的曝光部分被保留。

光刻膠一般由4部分組成：樹脂型聚合物（resin/polymer），溶劑（solvent），光活性物質(zhì)（photoactive compound，PAC），添加劑（Additive）。 其中，樹脂型聚合物是光刻膠的主體，它使光刻膠具有耐刻蝕性能；溶劑使光刻膠處于液體狀態(tài)，便于涂覆；光活性物質(zhì)是控制光刻膠對某一特定波長光/電子束/離子束/X射線等感光，并發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)；添加劑是用以改變光刻膠的某些特性，如控制膠的光吸收率/溶解度等。

   光刻膠的主要技術(shù)參數(shù)

1．靈敏度（Sensitivity）

靈敏度是衡量光刻膠曝光速度的指標。光刻膠的靈敏度越高，所需的曝光劑量越小。單位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。

2．分辨率（resolution）

區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關(guān)鍵尺寸（CD，Critical Dimension）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。

光刻膠的分辨率是一個綜合指標，影響該指標的因素通常有如下3個方面：

(1) 曝光系統(tǒng)的分辨率。

(2) 光刻膠的對比度、膠厚、相對分子質(zhì)量等。一般薄膠容易得到高分辨率圖形。

(3) 前烘、曝光、顯影、后烘等工藝都會影響光刻膠的分辨率。