光刻膠的應(yīng)用

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光刻膠的概述　　

光刻膠也稱為光致抗蝕劑，是一種光敏材料，它受到光照后特性會(huì)發(fā)生改變。光刻膠主要用來將光刻掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓片上。

光刻膠有正膠和負(fù)膠之分。正膠經(jīng)過曝光后，受到光照的部分變得容易溶解，經(jīng)過顯影后被溶解，只留下未受光照的部分形成圖形；而負(fù)膠卻恰恰相反，經(jīng)過曝光后，受到光照的部分會(huì)變得不易溶解，經(jīng)過顯影后，留下光照部分形成圖形。

負(fù)膠在光刻工藝上應(yīng)用早，其工藝成本低、產(chǎn)量高，但由于它吸收顯影液后會(huì)膨脹，導(dǎo)致其分辨率（即光刻工藝中所能形成圖形）不如正膠，因此對(duì)于亞微米甚至更小尺寸的加工技術(shù)，主要使用正膠作為光刻膠。

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?qǐng)D案的媒介。光刻膠的英文名為resist，又翻譯為抗蝕劑、光阻等。因?yàn)楣饪棠z的作用就是作為抗刻蝕層保護(hù)襯底表面。光刻膠只是一種形象的說法，因?yàn)楣饪棠z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(dāng)紫外光或電子束的照射時(shí)，光刻膠材料本身的特性會(huì)發(fā)生改變，經(jīng)過顯影液顯影后，曝光的負(fù)性光刻膠或未曝光的正性光刻膠將會(huì)留在襯底表面，這樣就將設(shè)計(jì)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(jìn)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(fù)性光刻膠。正膠指的是聚合物的長鏈分子因光照而截?cái)喑啥替湻肿樱回?fù)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(fù)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(duì)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。

光刻膠的組成

樹脂( resin/polymer)，光刻膠中不同材料的粘合劑，給與光刻膠的機(jī)械與化學(xué)性質(zhì)( 如粘附性、膠膜厚度、熱穩(wěn)定性等);感光劑，感光劑對(duì)光能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng);溶劑(Solvent),保持光刻膠的液體狀態(tài),使之具有良好的流動(dòng)性;添加劑( Additive )，用以改變光刻膠的某些特性，如改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑等。負(fù)性光刻膠。樹脂是聚異戊二烯，一-種天然的橡膠;溶劑是;感光劑是一種經(jīng)過曝光后釋放出氮?dú)獾墓饷魟?，產(chǎn)生的自由基在橡膠分子間形成交聯(lián)。從而變得不溶于顯影液。負(fù)性光刻膠在曝光區(qū)由溶劑引起泡漲;曝光時(shí)光刻膠容易與氮?dú)夥磻?yīng)而抑制交聯(lián)。