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光刻膠的分類
以下是賽米萊德為您一起分享的內(nèi)容,賽米萊德專業(yè)生產(chǎn)光刻膠,歡迎新老客戶蒞臨。
硅片制造中,光刻膠的目的主要有兩個(gè):(1)將掩模版圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面頂層的光刻膠中;(2)在后續(xù)工藝中,保護(hù)下面的材料(例如刻蝕或離子注入阻擋層)。
分類
光刻膠的技術(shù)復(fù)雜,品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理,可分負(fù)性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠;反之,對(duì)某些溶劑是不可溶的,經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。圖1是正性膠的顯影工藝與負(fù)性膠顯影工藝對(duì)比結(jié)果示意圖 [2] 。
負(fù)性光刻膠原理
又稱光致抗蝕劑,是一種由感光樹脂、增感劑(見光譜增料)和溶劑三種主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。
原理
光刻膠在接受一定波長(zhǎng)的光或者射線時(shí),會(huì)相應(yīng)的發(fā)生一種光化學(xué)反應(yīng)或者激勵(lì)作用。光化學(xué)反應(yīng)中的光吸收是在化學(xué)鍵合中起作用的處于原子外層的電子由基態(tài)轉(zhuǎn)入激勵(lì)態(tài)時(shí)引起的。對(duì)于有機(jī)物,基態(tài)與激勵(lì)態(tài)的能量差為3~6eV,相當(dāng)于該能量差的光(即波長(zhǎng)為0.2~0.4μm的光)被有機(jī)物強(qiáng)烈吸收,使在化學(xué)鍵合中起作用的電子轉(zhuǎn)入激勵(lì)態(tài)?;瘜W(xué)鍵合在受到這種激勵(lì)時(shí),或者分離或者改變鍵合對(duì)象,發(fā)生化學(xué)變化。電子束、X射線及離子束(即被加速的粒子)注入物質(zhì)后,因與物質(zhì)具有的電子相互作用,能量逐漸消失。電子束失去的能量轉(zhuǎn)移到物質(zhì)的電子中,因此生成激勵(lì)狀態(tài)的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發(fā)光刻膠的化學(xué)反應(yīng)。
如何選購光刻膠?
光刻加工工藝中為了圖形轉(zhuǎn)移,輻照必須作用在光刻膠上,通過改變光刻膠材料的性質(zhì),使得在完成光刻工藝后,光刻版圖形被在圓片的表面。而加工前,如何選用光刻膠在很大程度上已經(jīng)決定了光刻的精度。盡管正性膠的分辨力是的,但實(shí)際應(yīng)用中由于加工類型、加工要求、加工成本的考慮,需要對(duì)光刻膠進(jìn)行合理的選擇。
劃分光刻膠的一個(gè)基本的類別是它的極性。光刻膠在曝光之后,被浸入顯影溶液中。在顯影過程中,正性光刻膠曝過光的區(qū)域溶解得要快得多。理想情況下,未曝光的區(qū)域保持不變。負(fù)性光刻膠正好相反,在顯影劑中未曝光的區(qū)域?qū)⑷芙?,而曝光的區(qū)域被保留。正性膠的分辨力往往是的,因此在IC制造中的應(yīng)用更為普及,但MEMS系統(tǒng)中,由于加工要求相對(duì)較低,光刻膠需求量大,負(fù)性膠仍有應(yīng)用市場(chǎng)。
正性光刻膠的操作工藝
(1)合成醛樹脂。將原料混和甲醛送人不銹鋼釜,加入適量草酸為催化劑,加熱回流反應(yīng)5~6h,然后減壓蒸餾去除水及未反應(yīng)的單體酚,得到醛樹脂。(2)合成感光劑。在裝有攪拌器的夾套反應(yīng)罐中,先將三羥基二苯甲酮和215酰氯加至中攪拌下溶解,待完全溶解后,滴加有機(jī)堿溶液做催化劑,控制反應(yīng)溫度30~35℃,滴加完畢后,繼續(xù)反應(yīng)1h。將反應(yīng)液沖至水中,感光劑析出,離心分離,干燥。(3)配膠。將合成的樹脂、感光劑與溶劑及添加劑按一定比例混合配膠,然后調(diào)整膠的各項(xiàng)指標(biāo)使之達(dá)到要求。后過濾分裝,光刻膠首先經(jīng)過板框式過濾器粗濾,然后轉(zhuǎn)入超凈間(100級(jí))進(jìn)行超凈過濾,濾膜孔徑0.2mm,經(jīng)超凈過濾的膠液分裝即為成品。