光刻膠分類

正性光刻膠和負(fù)性光刻膠

光刻膠可依據(jù)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。按照化學(xué)反應(yīng)和顯影的原理,光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。如果顯影時(shí)未曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相反,稱為負(fù)性光刻膠;如果顯影時(shí)曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相同,稱為正性光刻膠。

在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,由于負(fù)性光刻膠在顯影時(shí)容易發(fā)生變形和膨脹的情況,一般情況下分辨率只能達(dá)到 2 微米,因此正性光刻膠的應(yīng)用更為廣泛。

光刻膠的生產(chǎn)步驟　　

1、準(zhǔn)備基質(zhì)：在涂布光阻劑之前，硅片一般要進(jìn)行處理，需要經(jīng)過(guò)脫水烘培蒸發(fā)掉硅片表面的水分，并涂上用來(lái)增加光刻膠與硅片表面附著能力的化合物以及硅二乙胺。

2、涂布光阻劑（photo resist）：將硅片放在一個(gè)平整的金屬托盤(pán)上，托盤(pán)內(nèi)有小孔與真空管相連，硅片就被吸在托盤(pán)上，這樣硅片就可以與托盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)。

3、軟烘干：也稱前烘。在液態(tài)的光刻膠中，溶劑成分占65％－85％，甩膠之后雖然液態(tài)的光刻膠已經(jīng)成為固態(tài)的薄膜，但仍有10％－30％的溶劑，容易玷污灰塵。通過(guò)在較高溫度下進(jìn)行烘培，可以使溶劑從光刻膠中揮發(fā)出來(lái)，從而降低了灰塵的玷污。

4、曝光：曝光過(guò)程中，光刻膠中的感光劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而使正膠的感光區(qū)、負(fù)膠的非感光區(qū)能夠溶解于顯影液中。正性光刻膠中的感光劑DQ發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，變?yōu)橐蚁┩?，進(jìn)一步水解為茚并羧酸，羧酸對(duì)堿性溶劑的溶解度比未感光的感光劑高出約100倍，同時(shí)還會(huì)促進(jìn)酚醛樹(shù)脂的溶解。于是利用感光與未感光的光刻膠對(duì)堿性溶劑的不同溶解度，就可以進(jìn)行掩膜圖形的轉(zhuǎn)移。

5、顯影（development） ：經(jīng)顯影，正膠的感光區(qū)、負(fù)膠的非感光區(qū)溶解于顯影液中，曝光后在光刻膠層中的潛在圖形，顯影后便顯現(xiàn)出來(lái)，在光刻膠上形成三位圖形。為了提高分辨率，幾乎每一種光刻膠都有專門(mén)的顯影液，以保證高質(zhì)量的顯影效果。

6、硬烘干：也稱堅(jiān)膜。顯影后，硅片還要經(jīng)過(guò)一個(gè)高溫處理過(guò)程，主要作用是除去光刻膠中剩余的溶劑，增強(qiáng)光刻膠對(duì)硅片表面的附著力，同時(shí)提高光刻膠在刻蝕和離子注入過(guò)程中的抗蝕性和保護(hù)能力。

7、刻（腐）蝕或離子注入

8、去膠：刻蝕或離子注入之后，已經(jīng)不再需要光刻膠作保護(hù)層，可以將其除去，稱為去膠，分為濕法去膠和干法去膠，其中濕法去膠又分去膠和無(wú)機(jī)溶劑去膠。

微流控芯片硅片模具加工如何選擇光刻膠呢？

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一般來(lái)說(shuō)線寬的用正膠,線窄的用負(fù)膠，正性光刻膠比負(fù)性的精度要高，負(fù)膠顯影后圖形有漲縮，負(fù)性膠限制在2~3μm.，而正性膠的分辨力優(yōu)于0.5μm 導(dǎo)致影響精度，正性膠則無(wú)這方面的影響。雖然使用更薄的膠層厚度可以改善負(fù)性膠的分辨率，但是薄負(fù)性膠會(huì)影響。同種厚度的正負(fù)膠，在對(duì)于抗?jié)穹ê透g性方面負(fù)膠更勝一籌，正膠難以企及。

光刻膠：半導(dǎo)體技術(shù)壁壘的材料之一

光刻是整個(gè)集成電路制造過(guò)程中耗時(shí)長(zhǎng)、難度大的工藝，耗時(shí)占IC制造50%左右，成本約占IC生產(chǎn)成本的1/3。光刻膠是光刻過(guò)程重要的耗材，光刻膠的質(zhì)量對(duì)光刻工藝有著重要影響。

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