光刻膠~~光刻膠的概念是什么?

光刻膠

photoresist

又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑（見(jiàn)光譜增

感染料）和溶劑三種主要成分組成的對(duì)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?/p>

分，得到所需圖像（見(jiàn)圖光致抗蝕劑成像制版過(guò)程）。

光刻膠廣泛用于印刷電路和集成電路的制造以及印刷制

版等過(guò)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(duì)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。①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，最后生成聚

合物，具有形成正像的特點(diǎn)。②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。③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(kāi)，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。

感光樹脂在用近紫外光輻照成像時(shí)，光的波長(zhǎng)會(huì)限

制分辨率（見(jiàn)感光材料）的提高。為進(jìn)一步提高分辨率

以滿足超大規(guī)模集成電路工藝的要求，必須采用波長(zhǎng)更

短的輻射作為光源。由此產(chǎn)生電子束、X 射線和深紫外

(＜250nm)刻蝕技術(shù)和相應(yīng)的電子束刻蝕膠，X射線刻蝕

膠和深紫外線刻蝕膠，所刻蝕的線條可細(xì)至1□m以下。

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光刻膠在接受一定波長(zhǎng)的光或者射線時(shí),會(huì)相應(yīng)的發(fā)生一種光化學(xué)反應(yīng)或者激勵(lì)作用。光化學(xué)反應(yīng)中的光吸收是在化學(xué)鍵合中起作用的處于原子最外層的電子由基態(tài)轉(zhuǎn)入激勵(lì)態(tài)時(shí)引起的。對(duì)于有機(jī)物，基態(tài)與激勵(lì)態(tài)的能量差為3~6eV，相當(dāng)于該能量差的光(即波長(zhǎng)為0.2~0.4μm的光)被有機(jī)物強(qiáng)烈吸收，使在化學(xué)鍵合中起作用的電子轉(zhuǎn)入激勵(lì)態(tài)。化學(xué)鍵合在受到這種激勵(lì)時(shí)，或者分離或者改變鍵合對(duì)象，發(fā)生化學(xué)變化。電子束、X射線及離子束(即被加速的粒子)注入物質(zhì)后，因與物質(zhì)具有的電子相互作用，能量逐漸消失。電子束失去的能量轉(zhuǎn)移到物質(zhì)的電子中，因此生成激勵(lì)狀態(tài)的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發(fā)光刻膠的化學(xué)反應(yīng)。

光刻膠是什么東西?

光刻膠又稱光致抗蝕劑,是指通過(guò)紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料. 光刻膠按其形成的圖像分類有正性、負(fù)性兩大類.在光刻膠工藝過(guò)程中,涂層曝光、顯影后,曝光部分被溶解,未曝光部分留下來(lái),該涂層材料為正性光刻膠.如果曝光部分被保留下來(lái),而未曝光被溶解,該涂層材料為負(fù)性光刻膠.按曝光光源和輻射源的不同,又分為紫外光刻膠(包括紫外正、負(fù)性光刻膠)、深紫外光刻膠、X-射線膠、電子束膠、離子束膠等.光刻膠主要應(yīng)用于顯示面板、集成電路和半導(dǎo)體分立器件等細(xì)微圖形加工作業(yè).光刻膠生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜,品種規(guī)格較多,在電子工業(yè)集成電路的制造中,對(duì)所使用有嚴(yán)格的要求.

x射線光刻的光刻膠是甚么

光刻膠英文是PhotoResist，又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑（見(jiàn)光譜增感染料）和溶劑3種主要成份組成的對(duì)光敏感的混合液體。感光樹脂經(jīng)光照后，在暴光區(qū)能很快地產(chǎn)生光固化反應(yīng)，使得這類材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等產(chǎn)生明顯變化。經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┨幚恚苋タ扇苄圆糠荩玫剿鑸D象（見(jiàn)圖）。 光刻膠廣泛用于印刷電路和集成電路的制造和印刷制版等進(jìn)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。光照后構(gòu)成不可溶物資的是負(fù)性膠；反之，對(duì)某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物資的即為正性膠。利用這類性能，將光刻膠作涂層，就可以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3種類型。①光聚合型，采取烯類單體，在光作用下生成自由基，自由基再進(jìn)1步引發(fā)單體聚合，最后生成聚合物，具有構(gòu)成正像的特點(diǎn)。②光分解型，采取含有疊氮醌類化合物的材料，經(jīng)光照后,會(huì)產(chǎn)生光分解反應(yīng),由油溶性變成水溶性，可以制成正性膠。③光交聯(lián)型，采取聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,其份子中的雙鍵被打開(kāi)，并使鏈與鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)，構(gòu)成1種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，這是1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。 感光樹脂在用近紫外光輻照成像時(shí)，光的波長(zhǎng)會(huì)限制分辨率（見(jiàn)感光材料）的提高。為進(jìn)1步提高分辨率以滿足超大范圍集成電路工藝的要求，必須采取波長(zhǎng)更短的輻射作為光源。由此產(chǎn)生電子束、X射線和深紫外(＜250nm)刻蝕技術(shù)和相應(yīng)的電子束刻蝕膠，X射線刻蝕膠和深紫外線刻蝕膠，所刻蝕的線條可細(xì)至1μm以下。

什么是光刻膠以及光刻膠的種類

光刻膠是一種有機(jī)化合物，它受紫外光曝光后，在顯影液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化。一般光刻膠以液態(tài)涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固態(tài)。 1、光刻膠的作用： a、將掩膜板上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面的氧化層中； b、在后續(xù)工序中，保護(hù)下面的材料（刻蝕或離子注入）。2、光刻膠的物理特性參數(shù)： a、分辨率（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(lái)衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。 b、對(duì)比度（Contrast）。指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過(guò)渡的陡度。對(duì)比度越好，形成圖形的側(cè)壁越陡峭，分辨率越好。 c、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(zhǎng)光的最小能量值（或最小曝光量）。單位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對(duì)于波長(zhǎng)更短的深紫外光（DUV）、極深紫外光（EUV）等尤為重要。 d、粘滯性/黏度（Viscosity）。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(lái)度量。百分泊即厘泊為絕對(duì)粘滯率；運(yùn)動(dòng)粘滯率定義為：運(yùn)動(dòng)粘滯率=絕對(duì)粘滯率/比重。單位：百分斯托克斯（cs）＝cps/SG。 e、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）。 f、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。 g、表面張力（Surface Tension）。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，使光刻膠具有良好的流動(dòng)性和覆蓋。 h、存儲(chǔ)和傳送（Storage and Transmission）。能量（光和熱）可以激活光刻膠。應(yīng)該存儲(chǔ)在密閉、低溫、不透光的盒中。同時(shí)必須規(guī)定光刻膠的閑置期限和存貯溫度環(huán)境。一旦超過(guò)存儲(chǔ)時(shí)間或較高的溫度范圍，負(fù)膠會(huì)發(fā)生交聯(lián)，正膠會(huì)發(fā)生感光延遲。3、光刻膠的分類 a、根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類：負(fù)性光刻膠和正性光刻膠。 負(fù)性光刻膠（Negative Photo Resist）。最早使用，一直到20世紀(jì)70年代。曝光區(qū)域發(fā)生交聯(lián)，難溶于顯影液。特性：良好的粘附能力、良好的阻擋作用、感光速度快；顯影時(shí)發(fā)生變形和膨脹。所以只能用于2μm的分辨率。 正性光刻膠（Positive Photo Resist）。20世紀(jì)70年代，有負(fù)性轉(zhuǎn)用正性。正性光刻膠的曝光區(qū)域更加容易溶解于顯影液。特性：分辨率高、臺(tái)階覆蓋好、對(duì)比度好；粘附性差、抗刻蝕能力差、高成本。 b、根據(jù)光刻膠能形成圖形的最小光刻尺寸來(lái)分：傳統(tǒng)光刻膠和化學(xué)放大光刻膠。 傳統(tǒng)光刻膠。適用于I線（365nm）、H線（405nm）和G線（436nm），關(guān)鍵尺寸在0.35μm及其以上。 化學(xué)放大光刻膠（CAR，Chemical Amplified Resist）。適用于深紫外線（DUV）波長(zhǎng)的光刻膠。KrF（248nm）和ArF（193nm）。4、光刻膠的具體性質(zhì) a、傳統(tǒng)光刻膠：正膠和負(fù)膠。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；溶劑是二甲苯；感光劑是一種經(jīng)過(guò)曝光后釋放出氮?dú)獾墓饷魟a(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)。 正性光刻膠。樹脂是一種叫做線性酚醛樹脂的酚醛甲醛，提供光刻膠的粘附性、化學(xué)抗蝕性，當(dāng)沒(méi)有溶解抑制劑存在時(shí)，線性酚醛樹脂會(huì)溶解在顯影液中；感光劑是光敏化合物（PAC，Photo Active Compound），最常見(jiàn)的是重氮萘醌（DNQ），在曝光前，DNQ是一種強(qiáng)烈的溶解抑制劑，降低樹脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻膠中化學(xué)分解，成為溶解度增強(qiáng)劑，大幅提高顯影液中的溶解度因子至100或者更高。這種曝光反應(yīng)會(huì)在DNQ中產(chǎn)生羧酸，它在顯影液中溶解度很高。正性光刻膠具有很好的對(duì)比度，所以生成的圖形具有良好的分辨率。 b、化學(xué)放大光刻膠（CAR，Chemical Amplified Resist）。樹脂是具有化學(xué)基團(tuán)保護(hù)（t-BOC）的聚乙烯（PHS）。有保護(hù)團(tuán)的樹脂不溶于水；感光劑是光酸產(chǎn)生劑（PAG，Photo Acid Generator），光刻膠曝光后，在曝光區(qū)的PAG發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種酸。該酸在曝光后熱烘（PEB，Post Exposure Baking）時(shí)，作為化學(xué)催化劑將樹脂上的保護(hù)基團(tuán)移走，從而使曝光區(qū)域的光刻膠由原來(lái)不溶于水轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨热苡谝运疄橹饕煞值娘@影液。化學(xué)放大光刻膠曝光速度非常

光致抗蝕劑是什么?有什么作用?都用到什么領(lǐng)域?

簡(jiǎn)稱光刻膠或抗蝕劑,指光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物.光蝕劑分為兩大類. ①正性光致抗蝕劑:受光照部分發(fā)生降解反應(yīng)而能為顯影液所溶解.留下的非曝光部分的圖形與掩模版一致.正性抗蝕劑具有分辨率高、對(duì)駐波效應(yīng)不敏感、曝光容限大、針孔密度低和無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn),適合于高集成度器件的生產(chǎn). ②負(fù)性光致抗蝕劑:受光照部分產(chǎn)生交鏈反應(yīng)而成為不溶物,非曝光部分被顯影液溶解,獲得的圖形與掩模版圖形互補(bǔ).負(fù)性抗蝕劑的附著力強(qiáng)、靈敏度高、顯影條件要求不嚴(yán),適于低集成度的器件的生產(chǎn).

光刻膠就是ito導(dǎo)電膜嗎?那么沐里沐又是什么,起什么作用呢

光刻膠是光刻膠,ITO是ITO,兩回事.光刻膠(Photo resist,PR)是應(yīng)用在光刻工藝中的,具備感光性,ITO(氧化銦錫)是電極材料,一般是在鍍膜工藝中沉積上去的. 沐里沐是鉬鋁鉬,是金屬電極的膜層材料. 在TFT制造中,鉬鋁鉬只是柵極源極最常見(jiàn)的材料而已,而柵極和源極是必要的.作為膜層材料,鍍膜肯定是一整層的,不過(guò)經(jīng)過(guò)光刻和刻蝕工藝后,最終剩下的就是我們想要的圖案了.

光刻作用?

簡(jiǎn)單的講,就是把芯片制作所需要的線路與功能區(qū)做出來(lái).利用光刻機(jī)發(fā)出的光通過(guò)具有圖形的光罩對(duì)涂有光刻膠的wafer曝光,光刻膠見(jiàn)光后會(huì)發(fā)生性質(zhì)變化,從而使光罩上得圖形復(fù)印到wafer上. 這就是光刻的作用,類似照相機(jī)照相.

光刻膠是一種應(yīng)用廣泛的光敏材料，其合成路線如下（部分試劑和產(chǎn)物略去）： 已知：Ⅰ． （R，R’為烴基

（1）醛基

（2）CH 3 COOH

CH 3 COO – +H +

（3）a b c（選對(duì)兩個(gè)給1分，錯(cuò)選或多選為0分）

（4）

（5）CH 3 COOCH=CH 2

（6）

、

（7）

一定條件

（此方程式不寫條件不扣分）

試題分析：根據(jù)D，可以反推出A為

，B為

，C為

，羧酸X為CH 3 COOH，E為

，F(xiàn)為

；

（1）

分子中含氧官能團(tuán)名稱為醛基

（2）羧酸CH 3 COOH的電離方程式為CH 3 COOH

CH 3 COO – +H +

（3）

含有碳碳雙鍵，羧基，苯環(huán)，可發(fā)生的反應(yīng)類型為加聚反應(yīng)，酯化反應(yīng)，還原反應(yīng)，不能發(fā)生縮聚反應(yīng)。

（4）

與Ag(NH 3 ) 2 OH反應(yīng)的化學(xué)方程式為

+

（5）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH 3 COOCH=CH 2 。

（6）與

具有相同官能團(tuán)且含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體有4種，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為

、

、

、

。

（7）D和G反應(yīng)生成光刻膠的化學(xué)方程式為

一定條件

。

考點(diǎn)：

使用光刻膠的客戶有哪些

光刻膠有幾種,起碼分為正膠和負(fù)膠.要看你的是那種光刻膠,才能知道有哪些客戶.一般都是半導(dǎo)體或者液晶行業(yè)還有一些科研機(jī)構(gòu)會(huì)用到光刻膠.

光刻曝光技術(shù)的主要流程及每個(gè)步驟的意義

光刻工藝主要步驟

1. 基片前處理

為確保光刻膠能和晶圓表面很好粘貼，形成平滑且結(jié)合得很好的膜，必須進(jìn)行表面準(zhǔn)備，保持表面干燥且干凈，

2. 涂光刻膠

涂膠的目標(biāo)是在晶圓表面建立薄的、均勻的，并且沒(méi)有缺陷的光刻膠膜。

3. 前烘(軟烘焙)

前烘的目的是去除膠層內(nèi)的溶劑，提高光刻膠與襯底的粘附力及膠膜的機(jī)械擦傷能力。

4. 對(duì)準(zhǔn)和曝光(A＆E)

保證器件和電路正常工作的決定性因素是圖形的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，以及光刻膠上精確的圖形尺寸的形成。所以，涂好光刻膠后，第一步是把所需圖形在晶圓表面上準(zhǔn)確定位或?qū)?zhǔn)。第二步是通過(guò)曝光將圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠涂層上。

5. 顯影

顯影是指把掩膜版圖案復(fù)制到光刻膠上。

6. 后烘(堅(jiān)膜)

經(jīng)顯影以后的膠膜發(fā)生了軟化、膨脹，膠膜與硅片表面粘附力下降。為了保證下一道刻蝕工序能順利進(jìn)行，使光刻膠和晶圓表面更好地粘結(jié)，必須繼續(xù)蒸發(fā)溶劑以固化光刻膠。

7. 刻蝕

刻蝕是通過(guò)光刻膠暴露區(qū)域來(lái)去掉晶圓最表層的工藝，主要目標(biāo)是將光刻掩膜版上的圖案精確地轉(zhuǎn)移到晶圓表面。

8. 去除光刻膠

刻蝕之后，圖案成為晶圓最表層永久的一部分。作為刻蝕阻擋層的光刻膠層不再需要了，必須從表面去掉。