光刻胶
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````4、光刻胶光刻胶主要由树脂(Resin)、感光剂(Sensitizer)、溶剂(Solvent)及添加剂(Additive)等不同得材料按一定比例配制而成。
其中树脂就是粘合剂(Binder),感光剂就是一种光活性(Photoactivity)极强得化合物,它在光刻胶内得含量与树脂相当,两者同时溶解在溶剂中,以液态形式保存,以便于使用.4、1 光刻胶得分类⑴负胶1.特点·曝光部分会产生交联(Cross Linking),使其结构加强而不溶于现像液;·而未曝光部分溶于现像液;·经曝光、现像时,会有膨润现像,导致图形转移不良,故负胶一般不用于特征尺寸小于3um得制作中。
2.分类(按感光性树脂得化学结构分类)常用得负胶主要有以下两类:·聚肉桂酸酯类光刻胶这类光刻胶得特点,就是在感光性树脂分子得侧链上带有肉桂酸基感光性官能团.如聚乙烯醇肉桂酸酯(KPR胶)、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯(OSR胶)等。
·聚烃类—双叠氮类光刻胶这种光刻胶又叫环化橡胶系光刻胶。
它由聚烃类树脂(主要就是环化橡胶)、双叠氮型交联剂、增感剂与溶剂配制而成。
3.感光机理①肉桂酸酯类光刻胶KPR胶与OSR胶得感光性树脂分子结构如下:在紫外线作用下,它们侧链上得肉桂酰官能团里得炭-炭双键发生二聚反应,引起聚合物分子间得交联,转变为不溶于现像液得物质。
KPR胶得光化学交联反应式如下:这类光刻胶中得高分子聚合物,不仅能在紫外线作用下发生交联,而且在一定温度以上也会发生交联,从而在现像时留下底膜,所以要严格控制前烘得温度与时间.②聚烃类—双叠氮类光刻胶这类光刻胶得光化学反应机理与前者不同,在紫外线作用下,环化橡胶分子中双键本身不能交联,必须有作为交联剂得双叠氮化合物参加才能发生交联反应.交联剂在紫外线作用下产生双自由基,它与聚烃类树脂相作用,在聚合物分子之间形成桥键,变为三维结构得不溶性物质。
其光化学反应工程如下:首先,双叠氮交联剂按以下方式进行光化学分解反应:双叠氮交联剂分解后生成得双氮烯自由基极易与环化橡胶分子发生双键交联(加成)与炭氢取代反应,机理如下:⑵正胶1.特点·本身难溶于现像液,曝光后会离解成一种溶于现像液得结构;·解像度高,耐Dry Etch性强等。
光刻胶知识简介光刻胶知识简介:一.光刻胶的定义(photoresist)又称光致抗蚀剂,由感光树脂、增感剂(见光谱增感染料)和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。
感光树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化反应,使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。
经适当的溶剂处理,溶去可溶性部分,得到所需图像(见图光致抗蚀剂成像制版过程)。
二.光刻胶的分类光刻胶的技术复杂,品种较多。
根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。
光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。
利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。
基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为三种类型。
①光聚合型采用烯类单体,在光作用下生成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特点。
②光分解型采用含有叠氮醌类化合物的材料,经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性,可以制成正性胶.③光交联型采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开,并使链及链之间发生交联,形成一种不溶性的网状结构,而起到抗蚀作用,这是一种典型的负性光刻胶。
柯达公司的产品KPR胶即属此类。
三.光刻胶的化学性质a、传统光刻胶:正胶和负胶。
光刻胶的组成:树脂(resin/polymer),光刻胶中不同材料的粘合剂,给及光刻胶的机械及化学性质(如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等);感光剂,感光剂对光能发生光化学反应;溶剂(Solvent),保持光刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂(Additive),用以改变光刻胶的某些特性,如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。
负性光刻胶。
树脂是聚异戊二烯,一种天然的橡胶;溶剂是二甲苯;感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂,产生的自由基在橡胶分子间形成交联。
从而变得不溶于显影液。
负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨;曝光时光刻胶容易及氮气反应而抑制交联。
光刻胶知识简介光刻胶知识简介:一.光刻胶的定义(photoresist)又称光致抗蚀剂,由感光树脂、增感剂(见光谱增感染料)和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。
感光树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化反应,使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。
经适当的溶剂处理,溶去可溶性部分,得到所需图像(见图光致抗蚀剂成像制版过程)。
二.光刻胶的分类光刻胶的技术复杂,品种较多。
根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。
光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。
利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。
基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为三种类型。
①光聚合型采用烯类单体,在光作用下生成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特点。
②光分解型采用含有叠氮醌类化合物的材料,经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性,可以制成正性胶.③光交联型采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开,并使链与链之间发生交联,形成一种不溶性的网状结构,而起到抗蚀作用,这是一种典型的负性光刻胶。
柯达公司的产品KPR胶即属此类。
三.光刻胶的化学性质a、传统光刻胶:正胶和负胶。
光刻胶的组成:树脂(resin/polymer),光刻胶中不同材料的粘合剂,给与光刻胶的机械与化学性质(如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等);感光剂,感光剂对光能发生光化学反应;溶剂(Solvent),保持光刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂(Additive),用以改变光刻胶的某些特性,如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。
负性光刻胶。
树脂是聚异戊二烯,一种天然的橡胶;溶剂是二甲苯;感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂,产生的自由基在橡胶分子间形成交联。
从而变得不溶于显影液。
负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨;曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。
光刻胶的种类有哪些各有何特点光刻胶是微电子加工过程中的关键材料之一,它起到了良好的光刻功能,使得微电子芯片制造过程得以顺利进行。
而不同种类的光刻胶,由于其化学成分和性能特点的不同,也会在微电子芯片制造的过程中遇到不同的问题。
本文将重点介绍光刻胶的种类及其特点。
一、光刻胶的种类1. 正型光刻胶(Positive photoresist)正型光刻胶在微细加工过程中,通过光暴露后生成可溶性膜丝,再通过显影去除未暴露部分的胶膜,形成图形,并在这部分形成图形的区域进行加工工艺。
正型光刻胶多数采用溶液显影方式,显影后形成的结构具有边缘清晰,分辨率高的特点,特别适用于制作细微结构。
2. 反型光刻胶(Negative photoresist)反型光刻胶与正型光刻胶相反,是在曝光未受光照射的区域形成可溶性膜丝,在显影之后去除已曝光部分的胶膜,形成所需加工的图形构件。
反型光刻胶则主要用于一些特殊用途,如用于蚀刻和电子束光刻加工中。
3. 混合型光刻胶(Hybrid photoresist)混合型光刻胶则是前两者的混合物,拥有两种光刻胶的优点,是相对理想的光刻胶。
其中,许多混合型光刻胶概念在电子束光刻加工中得到了广泛应用,可以同时满足其高分辨率需求和较长的品质寿命。
二、光刻胶的特点1. 分辨率(Resolution)光刻胶最重要的物理特性之一就是分辨率。
分辨率定义为影像的最小宽度,从图形的一个纹理结构的特征尺度来说就是边缘渐进的斜率之变化。
分辨率决定了影像造成的图形在纵横向尺寸上的限制程度,越高的分辨率使得制作更小、更紧凑的结构成为了可能。
2. 漏光(Tolerance)漏光可以被视为光刻胶性能的指标之一,意味着胶上的图形逐渐被严格建立的边界包围。
开发过程还能够承受某些胶的倾向吸收不同程度的对比度。
这样的不一致的吸收能力称为装备项,而且如果不恰当的使用就会阻碍漏光的控制,从而严重损害影像质量。
3. 敏感度(Sensitivity)光刻胶的敏感度也是一个不容忽视的特性。
The introduction of Photoresist and Application光刻胶基本介绍主要内容CONTENT☐一,光刻胶基础知识☐二,光刻胶的种类☐三,光刻胶的应用领域☐四,光刻胶的特点☐五,光刻胶的可靠性测试内容☐六,光刻胶的来料要求一、光刻胶基础知识☐光刻胶是一种具有感光性的化学品(混合物)树脂(Resin):10-40% by weight感光剂(PAC)或光致产酸剂(PAG):1-6% by weight溶剂(Solvent):50-90% by weight添加剂(Additive):1-3% by weight单体(Monomer):10-20% by weight二、光刻胶的种类☐依照化学反应和显影原理分类一、正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同;二、负性光刻胶形成的图形与掩膜版相反。
SubstratePhotoresistCoating Maskh u TransferEtchStripExposure DevelopPositive Negative☐按照感光树脂的化学结构分类一、光聚合型:1)采用烯类单体,在光作用下生成自由基,进一步引发单体聚合,最后生成聚合物。
2)采用环氧树脂,阳离子开环,引发环氧交联反应,最后生成聚合物。
二、光分解型,采用含有叠氮醌类化合物的材料,其经光照后,发生光分解反应,可以制成正性胶;☐按照曝光波长类一、紫外光刻胶(300~450nm);I-line:365nm;H-line:405nm;G-line:436nm;Broad Band (g+h+i)二、深紫外光刻胶(160~280nm);KrF:248nm;ArF:193nm;F2:157nm;三、极紫外光刻胶(EUV,13.5nm);四、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。
不同曝光波长的光刻胶,其适用的光刻极限分辨率不同,通常来说,在使用工艺方法一致的情况下,波长越小,加工分辨率越佳。
光刻胶生产技术光刻胶是微电子和光电子行业中一种重要的材料,它在芯片制造过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍光刻胶的生产技术和相关应用。
一、光刻胶的概述光刻胶是一种特殊的涂覆材料,由聚合物、溶剂和添加剂组成。
它的主要功能是在芯片制造过程中实现图形的转移和传输。
光刻胶的特殊结构和性质使其在微细加工领域具有广泛的应用。
二、光刻胶的分类根据不同的特性和应用需求,光刻胶可以分为正胶和负胶两类。
正胶是指在曝光后,光刻胶的溶解度增加,曝光部分被溶解掉,从而形成芯片上的图形。
负胶则是指在曝光后,光刻胶的溶解度降低,曝光部分保留下来,形成芯片上的图形。
三、光刻胶的生产工艺光刻胶的生产工艺主要包括以下几个步骤:1. 材料准备:将聚合物、溶剂和添加剂按照一定的配方比例混合均匀,制备成光刻胶的前驱物。
2. 光刻胶的涂覆:将前驱物涂覆在硅片或其他基材上,形成一层均匀的薄膜。
3. 前驱物的固化:通过加热或紫外线照射等方式,使前驱物发生聚合反应,形成固体光刻胶。
4. 曝光:将掩膜与光刻胶层紧密接触,通过光源的照射将图形转移至光刻胶层。
5. 显影:使用合适的显影液将未曝光或曝光部分溶解掉,使图形显现出来。
6. 后续处理:清洗、干燥和固化等步骤,以确保光刻胶层的质量和稳定性。
四、光刻胶的应用领域光刻胶在微电子和光电子行业中广泛应用。
它是芯片制造过程中的关键材料,可用于制备集成电路、光学器件、光纤通信等。
光刻胶的特殊性能使得微细加工成为可能,为电子产品的小型化和高效化提供了重要支持。
五、光刻胶的发展趋势随着科技的不断进步和市场需求的不断增长,光刻胶的研发和生产技术也在不断改进和创新。
目前,人们对光刻胶的要求越来越高,主要体现在以下几个方面:1. 分辨率的提高:随着芯片制造工艺的进一步微细化,对光刻胶分辨率的要求也越来越高。
2. 适应性的增强:光刻胶需要适应不同材料和工艺的要求,以满足不同行业和应用领域的需求。
3. 性能的稳定性:光刻胶需要具备良好的化学稳定性和热稳定性,以确保生产过程的可靠性和一致性。
光刻胶是什么材料光刻胶是一种在半导体工艺中广泛应用的材料,它在集成电路制造中扮演着非常重要的角色。
光刻胶是一种光敏材料,它能够在受到紫外光照射后发生化学变化,从而形成所需的图案。
下面我们将详细介绍光刻胶的组成、工作原理以及在半导体制造中的应用。
首先,我们来了解一下光刻胶的组成。
光刻胶通常由聚合物、溶剂和光敏剂组成。
其中,聚合物是光刻胶的主体,它确定了光刻胶的力学性能和化学稳定性。
溶剂的作用是溶解聚合物和光敏剂,使光刻胶具有一定的黏度和流动性。
光敏剂是光刻胶的关键成分,它能够吸收紫外光并引发化学反应,从而使光刻胶发生凝固或溶解的变化。
其次,让我们来了解光刻胶的工作原理。
在光刻工艺中,光刻胶首先被涂覆在半导体晶圆表面,然后通过紫外光刻蚀机或激光器照射所需的图案。
在照射过程中,光敏剂吸收紫外光并发生化学反应,使光刻胶在受光区域发生物理或化学变化,形成所需的图案。
接着,经过显影、清洗等工艺步骤,最终形成了半导体器件所需的图案结构。
最后,让我们来看一下光刻胶在半导体制造中的应用。
光刻胶在半导体工艺中扮演着非常重要的角色,它被广泛应用于半导体器件的制造过程中。
通过光刻工艺,可以实现微米级甚至纳米级的精密图案制作,从而实现集成电路器件的微细加工和制造。
光刻胶的选择和使用对半导体器件的性能和可靠性有着重要的影响,因此在半导体工艺中需要严格控制光刻胶的配方、涂覆工艺和光刻参数,以确保器件的质量和稳定性。
综上所述,光刻胶作为一种在半导体工艺中广泛应用的材料,具有重要的意义。
它的组成、工作原理和在半导体制造中的应用都是非常值得深入研究和了解的。
只有深入理解光刻胶的特性和工艺,才能更好地应用于半导体器件的制造和加工中,从而推动半导体工艺的发展和进步。
光刻胶分类光刻胶是一种在半导体制造过程中广泛应用的材料,其主要作用是在芯片制作过程中对光进行精确控制,从而实现微米级甚至纳米级的图形化。
根据不同的特性和用途,光刻胶可以分为不同的类型,下面将介绍几种常见的光刻胶分类。
一、紫外光刻胶紫外光刻胶是应用最为广泛的一类光刻胶,其特点是对紫外光具有很好的敏感性,可以在紫外光的照射下发生化学反应,形成所需的图形。
紫外光刻胶通常用于制作晶体管、集成电路等微米级器件。
二、电子束光刻胶电子束光刻胶是另一种常见的光刻胶类型,其特点是对电子束具有很好的敏感性,可以在电子束的照射下发生化学反应,实现微米级甚至纳米级的图形化。
电子束光刻胶通常用于制作高精度、高密度的微电子器件。
三、X射线光刻胶X射线光刻胶是一种对X射线具有很好敏感性的光刻胶,可以在X 射线的照射下发生化学反应,实现纳米级甚至更高分辨率的图形化。
X射线光刻胶通常用于制作特殊要求的微纳米器件,如MEMS器件、光子器件等。
四、多层光刻胶多层光刻胶是一种将不同类型的光刻胶层叠加在一起使用的光刻胶,通过控制不同层光刻胶的性质和厚度,可以实现复杂的器件结构和功能。
多层光刻胶通常用于制作具有多层次结构的微纳米器件,如光子晶体、纳米线阵列等。
五、化学增强光刻胶化学增强光刻胶是一种利用化学反应增强图形分辨率和形状控制的光刻胶,通过添加特定的化学试剂或催化剂,可以实现更高分辨率和更复杂的图形化。
化学增强光刻胶通常用于制作高分辨率、高精度的微纳米器件,如生物芯片、传感器等。
光刻胶的分类不仅仅是根据其对光或电子束的敏感性,还包括了其具体的应用领域和要求。
不同类型的光刻胶在半导体制造和微纳米器件制作中扮演着不同的角色,通过选择合适的光刻胶类型和工艺参数,可以实现更高效、更精确的器件制作。
在未来的微纳米制造中,光刻胶的分类和研究将继续发挥重要作用,推动着微电子技术和纳米技术的发展。
光刻胶压印胶
光刻胶和压印胶是在微电子工艺中用于制作芯片的两种不同类型的光敏性材料。
光刻胶:
用途:光刻胶是一种光敏性聚合物,广泛应用于半导体制造工艺中。
它用于制作微细的图案和结构,通过将光刻胶涂覆在芯片表面,然后使用光刻机在其上照射紫外光,形成所需的图案。
工作原理:光刻胶在受到紫外光照射后,会发生化学反应,使得光刻胶的某些区域变得溶解性更高(正光刻胶)或更低(负光刻胶)。
之后,通过显影等步骤,可以将图案转移到芯片表面。
压印胶(热熔胶):
用途:压印胶主要用于微纳米加工中的热压印技术。
这种技术通常用于制造微结构,例如光子晶体、生物芯片和微透镜阵列等。
工作原理:在热压印过程中,将热熔胶涂覆在基板表面,然后用压力和温度将模板与基板接触。
随后,模板的结构被转移到热熔胶上,形成所需的微结构。
与光刻相比,压印技术可以实现高通量和更大尺寸的微结构制备。
总体而言,光刻胶和压印胶在微纳米加工中各有其应用领域,具体选择取决于工艺要求和制造目标。
1。
光刻胶概念一览表
光刻胶是一种特殊的材料,用于制作微电子和微加工领域的器件。
它的主要作
用是用于印刷图形或电路模式,让电路图案可以被传输到硅片上。
光刻胶的定义
光刻胶是一种高分子化合物,常见于半导体制造工艺中,用于制造芯片、电路板、半导体元件等微型加工产品的过程中。
它主要作为一种遮盖层,在显影过程中会被去掉,然后在后续的加工过程中,通过对被保护的区域进行刻蚀或沉积等处理,得到我们所需要的所需的模式或装配。
光刻胶的分类
各种光刻胶类型
•喷雾光刻胶
•溶液光刻胶
•热致变色光刻胶
•电子束光刻胶
•紫外线光刻胶
光刻胶的性质
•光刻胶的敏感性和消光度
•光刻胶的分辨率
•光刻胶的粘附力和刚性
•光刻胶的耐化学性和耐热性
光刻胶的应用
•与硅片的结合
•完成常用的光阻工艺
•用于制作光学元器件和显示器组件
光刻胶的未来发展
由于半导体行业和移动设备市场的快速增长,越来越多的光刻胶技术得到了广
泛应用。
光刻胶一直在不断地发展和创新,未来将继续向更高的分辨率、更高的灵敏性、更快的曝光速度和更低的成本方面发展。
结论
光刻胶是一种非常重要的材料,广泛应用于微电子和微加工领域,随着新技术的出现,它的性能和应用范围也在不断提升。
虽然光刻胶已经成为了半导体器件和光学器件的主流材料之一,但是它在未来的发展过程中,仍然需要更多的技术创新和应用探索。
光刻胶的分类
光刻胶(Photoresist)是一种在光刻工艺中使用的化学物质,
主要用于半导体和微电子器件的制造中。
根据其化学特性和用途,光刻胶可以分为以下几类:
1. 乙烯基光刻胶(Evolvable Status Imaging Resist,ESIR):
使用持久性较强的光致溶解性实现图案转移。
2. 菲涅耳光刻胶(Fresnel Imaging Resist,FIR):主要用于X
射线和伪光学的光刻工艺中,可以实现高分辨率图案转移。
3. 改性聚苯乙烯光刻胶(Modified Polystyrene Resist,MSR):具有良好的光刻性能,适用于一般的光刻工艺。
4. 紫外光刻胶(Ultraviolet Photoresist,UVPR):适用于紫外
光刻工艺,通常用于半导体器件制造。
5. 电子束光刻胶(Electron Beam Resist,EBR):适用于电子
束光刻工艺,常用于微细图案的制备。
此外,根据光刻胶的性质和制备方式,还可以将其分为正胶(Positive Resist)和负胶(Negative Resist)两类。
正胶在光
照后,被光固化的部分会变得溶解性差,而未受光照的部分溶解性较好;负胶则相反,即光照后被固化的部分溶解性较好,未受光照的部分溶解性差。
光刻胶概念一览表光刻胶概念一览表随着微电子、半导体、光电子和其他高新技术的发展,对光刻胶的需求越来越大。
然而,对于光刻胶这一概念,很多人并不太了解。
下面,我们将介绍一些与光刻胶相关的概念,以便更好地了解和使用光刻胶。
1、光刻胶的定义光刻胶是一种通过光刻技术,将图案或图像的形状转移到半导体材料表面的重要材料之一。
光刻胶可用于制备微型电子元件、机械装置和图案。
2、光刻胶的分类按照用途的不同,光刻胶可以分为以下几类:(1)正胶:用于沟槽、线、阵列等结构的制备。
(2)反胶:用于制备负图案,主要是负形结构。
(3)双层胶:由覆盖在基础上的正胶和底部的反胶组成,用于加深沟槽和减小线宽度。
3、光刻胶的制备过程光刻胶的制备大致可以分为三个步骤:(1)底层制备:这一步骤包括淀粉和玻璃等基础结构的制备。
(2)胶层覆盖:在基础结构上覆盖光刻胶。
(3)曝光和蚀刻:曝光胶层并进行蚀刻,从而将光刻胶中的图形转移到基础结构表面。
4、光刻胶的性能指标(1)分辨率:指的是光刻胶加工后的线宽度。
(2)感光度:光刻胶吸收和转化光辐射的能力。
(3)显影性能:显影液在胶层表面停留时间和显影效果的好坏。
5、光刻胶的应用领域(1)微电子:在集成电路制造中,光刻胶可用于制造各种微型电子元件。
(2)半导体:光刻胶是制造高精度半导体元件的重要材料之一。
(3)光学:光刻胶可以用于制造微型透镜和其他光电子器件。
综上所述,光刻胶是现代高科技制造中不可或缺的材料。
通过对光刻胶相关的概念、分类、制备过程、性能指标和应用领域的介绍,希望读者能够更好地了解和使用光刻胶。
半导体用的光刻胶
在半导体制造过程中,光刻技术是一种关键的步骤,而用于光刻的光刻胶(Photoresist)是其中的重要材料。
光刻胶主要用于半导体芯片制造中的图案转移过程,即将芯片上的设计图案转移到硅片上。
以下是一些常见用于半导体光刻的光刻胶类型:
正相光刻胶(Positive Photoresist):此类光刻胶在曝光后会变得更容易溶解。
光刻胶的曝光部分变得溶解性较强,而未曝光部分则相对固化。
这种胶适用于需要显影出曝光区域的情况。
负相光刻胶(Negative Photoresist):与正相光刻胶相反,负相光刻胶在曝光后未被曝光的区域变得更容易溶解。
这种胶适用于需要显影出未曝光区域的情况。
增感剂光刻胶(Chemically Amplified Photoresist,CAR):这种光刻胶利用化学放大的原理,通过在显影过程中引入酸或碱等增感剂,实现对图案的精确控制,提高分辨率。
环氧光刻胶:主要应用于一些高分辨率和高温要求的工艺,因其耐高温性能而在一些特定的半导体工艺中得到使用。
在选择光刻胶时,制造商会根据具体的工艺需求、分辨率要求和其他性能参数来选择合适的光刻胶类型。
这些光刻胶在制程中起到了至关重要的作用,确保了半导体芯片上精密图案的准确转移。
光刻胶在光刻工艺中的作用一、引言光刻胶是光刻工艺中的重要组成部分,对于提高芯片良率、降低生产成本以及推动半导体行业的发展具有重要意义。
本文将对光刻胶的基本概念、分类、在光刻工艺中的作用、重要性以及发展趋势和挑战进行详细介绍。
二、光刻胶基本概念1. 光刻胶定义光刻胶是一种对光敏感的有机化合物,能够在紫外光的照射下发生化学反应,从而使被照射区域的材料性质发生变化。
在半导体制造过程中,光刻胶被用于保护底层材料,同时通过曝光和显影等步骤实现图案转移。
2. 光刻胶分类根据曝光波长和使用场景的不同,光刻胶可分为多种类型,如接触式光刻胶、接近式光刻胶、扫描式光刻胶等。
其中,接触式光刻胶是最早使用的光刻胶类型,其优点是分辨率高、成本低,但缺点是容易划伤底层材料;接近式光刻胶在曝光时将镜头与晶圆保持一定的距离,可以避免划伤底层材料,但分辨率相对较低;扫描式光刻胶则是通过扫描方式进行曝光,具有更高的分辨率和更低的成本。
三、光刻胶在光刻工艺中的作用1. 提高成像质量光刻胶作为光刻工艺中的关键材料,能够提高成像质量。
在曝光过程中,光刻胶能够吸收紫外光线并发生化学反应,从而改变被照射区域的材料性质。
通过精确控制曝光时间和曝光量,可以实现高分辨率和高对比度的图案。
2. 增强对比度对比度是衡量图像清晰度的重要指标。
在光刻工艺中,通过使用合适的光刻胶,可以增强对比度,提高图像的清晰度。
这有助于减少缺陷和误差,提高芯片良率。
3. 保证曝光精度曝光精度是光刻工艺的关键参数之一。
通过使用优质的光刻胶,可以保证曝光精度的稳定性,从而实现高精度的图案转移。
这对于制造高性能的半导体器件具有重要意义。
四、光刻胶在光刻工艺中的重要性1. 提高芯片良率优质的光刻胶可以提高芯片良率。
通过增强对比度和提高成像质量,可以减少缺陷和误差,从而提高芯片的合格率。
这对于降低生产成本和提高生产效率具有重要意义。
2. 降低生产成本采用高效的光刻胶可以降低生产成本。
````4. 光刻胶光刻胶主要由树脂(Resin)、感光剂(Sensitizer)、溶剂(Solvent)及添加剂(Additive)等不同的材料按一定比例配制而成。
其中树脂是粘合剂(Binder),感光剂是一种光活性(Photoactivity)极强的化合物,它在光刻胶内的含量与树脂相当,两者同时溶解在溶剂中,以液态形式保存,以便于使用。
4.1 光刻胶的分类⑴负胶1.特点·曝光部分会产生交联(Cross Linking),使其结构加强而不溶于现像液;·而未曝光部分溶于现像液;·经曝光、现像时,会有膨润现像,导致图形转移不良,故负胶一般不用于特征尺寸小于3um的制作中。
2.分类(按感光性树脂的化学结构分类)常用的负胶主要有以下两类:·聚肉桂酸酯类光刻胶这类光刻胶的特点,是在感光性树脂分子的侧链上带有肉桂酸基感光性官能团。
如聚乙烯醇肉桂酸酯(KPR胶)、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯(OSR胶)等。
·聚烃类—双叠氮类光刻胶这种光刻胶又叫环化橡胶系光刻胶。
它由聚烃类树脂(主要是环化橡胶)、双叠氮型交联剂、增感剂和溶剂配制而成。
3.感光机理①肉桂酸酯类光刻胶KPR胶和OSR胶的感光性树脂分子结构如下:在紫外线作用下,它们侧链上的肉桂酰官能团里的炭-炭双键发生二聚反应,引起聚合物分子间的交联,转变为不溶于现像液的物质。
KPR胶的光化学交联反应式如下:这类光刻胶中的高分子聚合物,不仅能在紫外线作用下发生交联,而且在一定温度以上也会发生交联,从而在现像时留下底膜,所以要严格控制前烘的温度与时间。
②聚烃类—双叠氮类光刻胶这类光刻胶的光化学反应机理与前者不同,在紫外线作用下,环化橡胶分子中双键本身不能交联,必须有作为交联剂的双叠氮化合物参加才能发生交联反应。
交联剂在紫外线作用下产生双自由基,它和聚烃类树脂相作用,在聚合物分子之间形成桥键,变为三维结构的不溶性物质。
其光化学反应工程如下:首先,双叠氮交联剂按以下方式进行光化学分解反应:双叠氮交联剂分解后生成的双氮烯自由基极易与环化橡胶分子发生双键交联(加成)和炭氢取代反应,机理如下:⑵正胶1.特点·本身难溶于现像液,曝光后会离解成一种溶于现像液的结构;·解像度高,耐Dry Etch性强等。
光刻胶及其分类一、光刻胶光刻胶又名光致抗蚀剂,由溶剂、光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体和其他助剂等成分组成,具有光化学敏感性。
光刻胶能够利用光化学反应,经过曝光、显影等光刻工艺,将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上。
二、光刻胶分类按照显影效果不同,光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶。
正性光刻胶的曝光部分溶于显影剂,显影时形成的图形与掩膜版上的图形相同。
负性光刻胶的曝光部分则不溶于显影剂,显影时形成的图形与掩膜版相反。
按照化学结构不同,光刻胶可分为光聚合型、光分解型、光交联型和化学放大型。
光聚合型光刻胶采用烯类单体,在光作用下生成自由基,引发单体聚合反应生成聚合物,常用于负性光刻胶;光分解型光刻胶,采用含有重氮醌类化合物(DQN)材料作为感光剂,其经过光照后,发生光分解反应,可以制成正性光刻胶;光交联型光刻胶采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光作用下,形成不溶性的网状结构,起到抗蚀作用,可制成负性光刻胶;化学放大型光刻胶采用难以溶解的聚乙烯树脂,使用光致酸剂(PAG)作为光引发剂,当光刻胶曝光后,曝光区域PAG产生酸,可作为后续热烘焙工序的催化器,使得树脂变得易于溶解。
按照下游应用领域不同,光刻胶可分为PCB光刻胶、LCD 光刻胶和半导体光刻胶。
PCB光刻胶主要包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨。
LCD领域光刻胶主要包括彩色光刻胶和黑色光刻胶、触摸屏光刻胶、TFT-LCD 光刻胶。
其中,半导体光刻胶根据对应波长可以分为紫外光刻胶(300-450nm)、深紫外光刻胶(160-280nm)、极紫外光刻胶(EUV、13.5nm)、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶。
光刻胶波长越短,加工分辨率越高。