光刻膠的分類(lèi)

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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(lèi)

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(lèi)。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]  。

正性光刻膠的結(jié)構(gòu)

光學(xué)光刻膠通常包含以下三種成分：(1)聚合物材料(也稱(chēng)為樹(shù)脂)。聚合物材料在光的輻照下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其主要作用是保證光刻膠薄膜的附著性和抗腐蝕性，同時(shí)也決定著光刻膠薄膜的其他一些特性(如光刻膠的膜厚要求、彈性要求和熱穩(wěn)定性要求等)。(2)感光材料。感光材料一般為復(fù)合性物質(zhì)(簡(jiǎn)稱(chēng)PAC或感光劑)。感光劑在受光輻照之后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。正膠的感光劑在未曝光區(qū)域起抑制溶解的作用，可以減慢光刻膠在顯影液中的溶解速度。以正性膠為例，使用g射線和i射線光刻中的正性膠是由重氮醌(簡(jiǎn)稱(chēng)為DQ)感光劑和酚樹(shù)脂構(gòu)成。(3)溶劑(如丙二醇-，PGME)。溶劑的作用是使光刻膠在涂覆到硅片表面之前保持為液態(tài)

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為什么現(xiàn)在還有人使用負(fù)性膠

劃分光刻膠的一個(gè)基本的類(lèi)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(guò)程中，正性光刻膠曝過(guò)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較好的，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)。

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光刻膠的組成

光刻膠一般由4種成分組成:樹(shù)脂型聚合物、光活性物質(zhì)、溶劑和添加劑。樹(shù)脂是光刻膠中占比較大的組分，構(gòu)成光刻膠的基本骨架，主要決定曝光后光刻膠的基本性能，包括硬度、柔韌性、附著力、耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性等。光活性物質(zhì)是光刻膠的關(guān)鍵組分，對(duì)光刻膠的感光度、分辨率等其決定性作用。

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