正性光刻胶及5mask简介

一、项目背景光刻胶是一类利用光化学反应进行精细图案转移的电子化学品。

光刻胶在曝光区域发生化学反应，造成曝光和非曝光部分在碱液中溶解性产生明显的差异，经适当的溶剂处理后，溶去可溶部分，得到所需图像。

根据化学反应机理，分负性胶和正性胶两类。

经曝光、显影后，发生降解反应，溶解度增加的是“正性胶”;发生交联反应，溶解度减小的是“负性胶”。

通常负性胶的灵敏度高于正性胶，而正性胶的分辨率高于负性胶，正性胶对比度高度负性胶。

二、项目特点1)感光度，指在胶膜上产生一个良好图形所需一定波长的光的能量值，即曝光量。

2)分辨率，是光刻工艺的一个特征指标，表示在基材上能得到的立体图形良好的最小线路；3)对比度，指光刻胶从曝光区域到非曝光区域过渡的陡度，对比度越好，得到的图形越好；4)残膜率，经曝光显影后，未曝光区域的光刻胶残余量；5)涂布性，光刻胶在基材表面形成无针孔、无气泡、无缺陷、膜厚均一；6)耐热性，光刻工艺中，经过前烘使光刻胶中的溶剂蒸发，得到膜厚均一的胶膜；经过后烘，进一步蒸发溶剂，提高光刻胶在显影后的致密度，增强胶膜与基板的粘附性。

这两个过程都要求光刻胶有一定的耐热性；7)粘附性，蚀刻阶段，光刻胶有抗蚀刻能力；8）洁净度，对微粒子和金属离子含量等材料洁净度的影响；三、项目开发价值a. 如何提高显影质量，光刻胶在显影过程中，通常会出现显影不足、不完全显影、过显影等问题，如何正确显影至关重要；b.如何提高对比度，光刻胶形成图形的侧壁越陡峭，对比度越好，质量越高；c. 如何进一步提高分辨率，光刻胶在集成电路的应用等级，分为普通宽普光刻胶、g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）、F2（157nm），以及最先进的EUV （＜13.5nm）线水平。

等级越往上其极限分辨率越高，同一面积的硅晶圆布线密度就越大，性能越好。

d.如何提高去胶率，无论是湿法去胶还是干法去胶，光刻胶去除工艺都需要在低材料损伤、衬底硅材料损伤与光刻胶及其残留物去除效果之间取得平衡；我们在现有基础上通过不断深入研究和改进，开发出一款正性光刻胶，分辨率高，对比度高，同时具有残膜率低，耐热性能好等优点。

在半导体制造过程中，mask是至关重要的工具，它用于在半导体晶片的制作过程中进行多次光刻，从而定义电路的结构。

不同的节点对mask有不同的要求，这些要求包括但不限于分辨率、光学特性和耐蚀性。

本文将对半导体中各节点对mask的要求进行详细介绍。

一、分辨率要求在半导体制造中，分辨率是指mask上能够清晰显示的最小细节尺寸。

分辨率的要求随着制程工艺的不断进步而不断提高，当前主流的制程工艺已经达到了10纳米的分辨率。

对于mask的分辨率要求非常严格，必须能够精确地复制微纳米级别的图形。

二、光学特性要求mask在光刻过程中起到了光学投影的作用，因此其光学特性对最终的半导体晶片质量有着直接的影响。

mask需要具有良好的透光性，光刻机在曝光时需要将图形完整地投影到光刻胶上，透光性不佳的mask会导致图形模糊或失真。

mask的反射率也是一个重要的光学特性，需要能够在光刻过程中准确地控制光的反射，以确保曝光的准确性和稳定性。

三、耐蚀性要求在半导体制造过程中，mask会经历多次化学腐蚀和清洗，因此其耐蚀性是一个至关重要的要求。

mask的材料必须能够在化学腐蚀的环境下保持稳定，不受到腐蚀的影响，并且在清洗后能够恢复到原始的平整状态，以确保下一次的光刻质量。

四、平整度要求在半导体制造中，mask的平整度也是一个重要的要求。

由于mask需要与光刻胶和硅片接触，因此其表面必须要足够平整，以确保光刻胶的均匀分布和图形的完整复制。

平整度也与mask的寿命有直接关系，平整度不佳的mask容易在使用过程中产生损坏和磨损。

五、工艺要求除了以上的基本要求外，不同节点对mask还有一些特殊的工艺要求。

对于金属层的mask，在制造过程中需要特殊的金属镀膜工艺，以确保金属层的导电性和耐蚀性。

而对于高分辨率的mask，则需要采用更加复杂的激光刻蚀工艺，以确保图形的清晰度和精度。

半导体中各节点对mask的要求是非常严格的，需要在分辨率、光学特性、耐蚀性、平整度和工艺等方面都能够满足最高标准。

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。

光刻胶及光刻工艺流程光刻胶是集成电路制造过程中重要的材料之一，它的主要作用是在光刻工艺中作为掩膜保护剂，将紫外光照射过的区域与未经照射的区域进行区分，从而完成器件的精密图案的形成。

本文将介绍光刻胶及其在光刻工艺流程中的应用。

光刻胶（Photoresist）是一种特殊的感光材料，它可以在光的照射下发生化学反应，改变物质的化学和物理性质。

根据其特性，光刻胶可以分为两种类型：负型光刻胶和正型光刻胶。

负型光刻胶是在紫外光照射下，光刻胶会发生聚合反应，形成一层比原来的胶层更为固化的区域。

而未曝光的胶层在显影过程中被去除，形成比曝光区域更深的“坑”。

因此，负型光刻胶可形成器件的凹陷结构。

正型光刻胶则相反，未曝光的胶层会进一步发生聚合反应，在显影过程中保留下来形成比曝光区域更高的区域。

正型光刻胶可形成器件的突起结构。

在光刻工艺流程中，首先需要将光刻胶涂覆在晶圆表面。

这一步骤称为光刻胶的涂布。

涂布的目的是将光刻胶均匀地涂覆在晶圆表面，并形成一定厚度的胶层。

涂布方法包括旋涂法、滚涂法和喷洒法等。

涂布完成后，需要将光刻胶进行预烘烤。

预烘烤的目的是将光刻胶中的溶剂迅速挥发掉，使胶层迅速形成。

预烘烤的温度和时间需根据光刻胶的类型和要求进行调节。

接下来是曝光步骤。

曝光是将掩膜和光刻胶放置在光刻机中，通过紫外光的照射，将掩膜上的图案转移到光刻胶上。

光刻机使用的光源多是紫外光源，如Hg灯或氘灯。

曝光的参数包括曝光时间、曝光强度和曝光模式等。

完成曝光后，需要进行显影。

显影是将晶圆放入显影液中，显影液会溶解或去除光刻胶中未曝光的部分，留下曝光的部分。

显影液的种类和浓度需根据光刻胶的类型和要求进行选择。

显影完成后，还需进行后处理。

后处理通常包括后烘烤和清洗两个步骤。

后烘烤是将晶圆放入恒温烘炉中，将光刻胶中残留的溶剂和显影液彻底除去，使光刻胶更加稳定。

清洗则是将晶圆浸泡在溶剂中，去除掉与已曝光的光刻胶没有反应的部分。

光刻胶及其对应的工艺流程是集成电路制造中至关重要的一部分。

光刻极限分辨率测试mask标记板1. 引言光刻技术是微电子工业中一种重要的制造工艺，用于制作集成电路和其他微纳米器件。

在光刻过程中，光刻胶被敷在硅片上，然后通过光刻机上的光刻掩膜对光刻胶进行曝光。

光刻掩膜是一种特殊的板子，上面有各种图案，用于将图案投射到光刻胶上。

光刻极限分辨率测试mask标记板是用来测试光刻机的分辨能力的。

2. 光刻极限分辨率测试mask标记板的作用光刻极限分辨率测试mask标记板是一种特殊的掩膜板，其主要作用是测试光刻机的分辨能力。

通过在光刻机上使用该标记板，可以评估光刻机在制造微纳米器件时的最小细节分辨能力。

这对于微电子工业来说非常重要，因为微纳米器件的制造需要非常高的精度和分辨率。

3. 光刻极限分辨率测试mask标记板的结构光刻极限分辨率测试mask标记板由多个图案组成，这些图案具有不同的特征尺寸和间距。

图案可以是线条、方块、圆形等等，用于评估光刻机在不同场景下的分辨能力。

标记板上的图案通常由金属或光刻胶等材料制成，以确保稳定性和耐用性。

4. 光刻极限分辨率测试mask标记板的制造过程光刻极限分辨率测试mask标记板的制造过程包括以下几个步骤：4.1 设计图案首先，需要根据测试需求设计标记板上的图案。

图案的设计应考虑到不同场景下的分辨能力测试，可以根据需要选择不同的特征尺寸和间距。

4.2 制作掩膜接下来，利用计算机辅助设计软件，将设计好的图案转化为掩膜文件。

掩膜文件是一种特殊的文件格式，用于制作掩膜。

4.3 制作掩膜板利用光刻技术，将掩膜文件上的图案转移到掩膜板上。

这个过程涉及到将掩膜文件上的图案转化为光刻胶，然后通过曝光和显影的步骤将图案转移到掩膜板上。

4.4 检验和测试制作完成的光刻极限分辨率测试mask标记板需要经过严格的检验和测试。

这包括对标记板上的图案进行测量和分析，以确保其满足设计要求和测试需求。

5. 光刻极限分辨率测试mask标记板的应用光刻极限分辨率测试mask标记板主要应用于微电子工业中的光刻机分辨能力测试。

````4. 光刻胶之宇文皓月创作光刻胶主要由树脂（Resin）、感光剂（Sensitizer）、溶剂（Solvent）及添加剂（Additive）等分歧的资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，以液态形式保管，以便于使用。

4.1 光刻胶的分类⑴负胶1.特点·曝光部分会发生交联（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，故负胶一般不必于特征尺寸小于3um的制作中。

2.分类（按感光性树脂的化学结构分类）经常使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，转变成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，不但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分歧，在紫外线作用下，环化橡胶分子中双键自己不克不及交联，必须有作为交联剂的双叠氮化合物介入才干发生交联反应。

交联剂在紫外线作用下发生双自由基，它和聚烃类树脂相作用，在聚合物分子之间形成桥键，变成三维结构的不溶性物质。

光刻胶参数及光刻工艺1、正性光刻胶RZJ-304●规格RZJ-304：25mpa·s，50mpa·s（粘稠度），配用显影液：RZX-3038●匀胶曲线注：粉色为50cp，蓝色为25cp●推荐工艺条件①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.0～3.5μm②前烘：热板100℃×90sec③曝光：50～75mj/cm2（计算方法:取能量60mj/cm2取光强400×102um/cm2，则60/40=1.5s）④显影：23℃，RZX-3038，1min，喷淋或浸渍⑤清洗：去离子水30sec⑤后烘：热板120℃×120sec●规格S1813，配用显影液为ZX-238●匀胶曲线●推荐工艺条件1（以具体工艺为参考）①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.23um（1.1～1.9μm）②前烘：热板115℃×60sec③曝光：150mj/cm2④显影：21℃，ZX-238，65sec，喷淋或浸渍⑤清洗：去离子水30sec⑥后烘：热板125℃×120sec●规格AZ-5214，配用显影液AZ-300●匀胶表格（单位：微米）●推荐工艺条件1（以具体工艺为参考）①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.47um（1.14～1.98μm）②前烘：热板100℃×90sec③曝光：240mj/cm2④后烘：115℃×120sec⑤泛曝光：>200mj/cm2⑥显影：21℃，AZ-300，60sec，喷淋或浸渍⑦清洗：去离子水30sec⑧坚膜：热板120℃×180sec注意：紧急救护措施（对于光刻胶）①吸入：转移至空气新鲜处，必要时进行人工呼吸或就医。

②皮肤接触：肥皂水清洗后自来水清洗。

③眼睛接触：流动清水清洗15分钟以上，必要时就医。