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光刻膠簡介
光刻膠又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力，使光刻膠具有良好的流動(dòng)性和覆蓋。又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑(見光譜增感染料)和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。感光樹脂經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應(yīng)，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化。經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┨幚恚苋タ扇苄圆糠郑玫剿鑸D像(見圖光致抗蝕劑成像制版過程)。
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。利用這種性能，將光刻膠作涂層，就能在硅片表面刻蝕所需的電路圖形。基于感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可以分為三種類型。
光聚合型
采用烯類單體，在光作用下生成自由基，自由基再進(jìn)一步引發(fā)單體聚合，zui后生成聚合物，具有形成正像的特點(diǎn)。
光分解型
采用含有疊氮醌類化合物的材料，經(jīng)光照后,會(huì)發(fā)生光分解反應(yīng),由油溶性變?yōu)樗苄裕梢灾瞥烧阅z。
光交聯(lián)型
采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,其分子中的雙鍵被打開，并使鏈與鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，這是一種典型的負(fù)性光刻膠。柯達(dá)公司的產(chǎn)品KPR膠即屬此類。
參數(shù)
分辨率
分辨率英文名: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。
對比度
對比度(Contrast)指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對比度越好，形成圖形的側(cè)壁越陡峭，分辨率越好。
敏感度
敏感度(Sensitivity)光刻膠上產(chǎn)生一個(gè)良好的圖形所需一定波長光的zui小能量值(或zui小曝光量)。單位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要。
粘滯性/黏度
粘滯性/黏度(Viscosity)是衡量光刻膠流動(dòng)特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會(huì)產(chǎn)生厚的光刻膠;越小的粘滯性，就有越均勻的光刻膠厚度。光刻膠的比重(SG，Specific Gravity)是衡量光刻膠的密度的指標(biāo)。它與光刻膠中的固體含量有關(guān)。較大的比重意味著光刻膠中含有更多的固體，粘滯性更高、流動(dòng)性更差。粘度的單位:泊(poise)，光刻膠一般用厘泊(cps，厘泊為1%泊)來度量。百分泊即厘泊為粘滯率;運(yùn)動(dòng)粘滯率定義為:運(yùn)動(dòng)粘滯率=粘滯率/比重。 單位:百分斯托克斯(cs)=cps/SG。
粘附性
粘附性(Adherence)表征光刻膠粘著于襯底的強(qiáng)度。光刻膠的粘附性不足會(huì)導(dǎo)致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝(刻蝕、離子注入等)。
抗蝕性
抗蝕性(Anti-etching)光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕工序中保護(hù)襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。
表面張力
液體中將表面分子拉向液體主體內(nèi)的分子間吸引力。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力(Surface Tension)，使光刻膠具有良好的流動(dòng)性和覆蓋。
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