最近有人問(wèn)我光刻膠曝光的原理和正負(fù)光刻膠的主要組分是什么，我也只是知道是這么一回事，但是里面包含許多專有名詞還是挺拗口的，反正我是不想去記它。

今天剛好找了一下以前的筆記，大家可以復(fù)習(xí)一下，寫材料的時(shí)候也能從copy一下。

首先，是光刻的工序

光刻膠分兩種，一種正光刻膠、一種負(fù)光刻膠，出來(lái)的效果圖如上。

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)。

光刻膠的組成：樹(shù)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。

例如臺(tái)灣的一款正膠成分如下

負(fù)性光刻膠。樹(shù)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?，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)。

例如一款負(fù)膠的主要成分：

正性光刻膠。樹(shù)脂是一種叫做線性酚醛樹(shù)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(shù)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(shù)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。

光刻膠原料中，雖樹(shù)脂質(zhì)量占比不高，但其控制光刻膠主要成本。ArF樹(shù)脂以丙二醇甲醚醋酸酯為主， 質(zhì)量占比僅 5%-10%，但成本占光刻膠原材料總成本的 97% 以上。

半導(dǎo)體工藝中右一種lift-off工藝，很多人也做過(guò)

這種就是一種異常情況，會(huì)出現(xiàn)毛刺黑絲等異常。

審核編輯：郭婷