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發布時間：2020-12-08 03:07
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光刻膠是什么材料
光刻膠是微電子技術中微細圖形加工的關鍵材料之一，特別是近年來大規模和超大規模集成電路的發展，更是大大促進了光刻膠的研究開發和應用。印刷工業是光刻膠應用的另一重要領域。
1、光刻膠的技術復雜，品種較多。根據其化學反應機理和顯影原理，可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質的是負性膠。反之，對某些溶劑是不可溶的，經光照后變成可溶物質的即為正性膠。
2、普通的光刻膠在成像過程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻膠圖形的對比度，從而降低了圖形的分辨率。隨著曝光加工特征尺寸的縮小，入射光的反射和散射對提高圖形分辨率的影響也越來越大。為了提高曝光系統分辨率的性能，人們正在研究在曝光光刻膠的表面覆蓋抗反射涂層的新型光刻膠技術。該技術的引入，可明顯減小光刻膠表面對入射光的反射和散射，從而改善光刻膠的分辨率性能，但由此將引起工藝復雜性和光刻成本的增加。
負性光刻膠原理
又稱光致抗蝕劑，是一種由感光樹脂、增感劑（見光譜增料）和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。
原理
光刻膠在接受一定波長的光或者射線時,會相應的發生一種光化學反應或者激勵作用。光化學反應中的光吸收是在化學鍵合中起作用的處于原子外層的電子由基態轉入激勵態時引起的。對于有機物，基態與激勵態的能量差為3~6eV，相當于該能量差的光(即波長為0.2~0.4μm的光)被有機物強烈吸收，使在化學鍵合中起作用的電子轉入激勵態。化學鍵合在受到這種激勵時，或者分離或者改變鍵合對象，發生化學變化。電子束、X射線及離子束(即被加速的粒子)注入物質后，因與物質具有的電子相互作用，能量逐漸消失。電子束失去的能量轉移到物質的電子中，因此生成激勵狀態的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發光刻膠的化學反應。
光刻膠的生產步驟
1、準備基質：在涂布光阻劑之前，硅片一般要進行處理，需要經過脫水烘培蒸發掉硅片表面的水分，并涂上用來增加光刻膠與硅片表面附著能力的化合物以及硅二乙胺。
2、涂布光阻劑（photo resist）：將硅片放在一個平整的金屬托盤上，托盤內有小孔與真空管相連，硅片就被吸在托盤上，這樣硅片就可以與托盤一起旋轉。
3、軟烘干：也稱前烘。在液態的光刻膠中，溶劑成分占65％－85％，甩膠之后雖然液態的光刻膠已經成為固態的薄膜，但仍有10％－30％的溶劑，容易玷污灰塵。通過在較高溫度下進行烘培，可以使溶劑從光刻膠中揮發出來，從而降低了灰塵的玷污。
4、曝光：曝光過程中，光刻膠中的感光劑發生光化學反應，從而使正膠的感光區、負膠的非感光區能夠溶解于顯影液中。正性光刻膠中的感光劑DQ發生光化學反應，變為乙烯酮，進一步水解為茚并羧酸，羧酸對堿性溶劑的溶解度比未感光的感光劑高出約100倍，同時還會促進酚醛樹脂的溶解。于是利用感光與未感光的光刻膠對堿性溶劑的不同溶解度，就可以進行掩膜圖形的轉移。
5、顯影（development） ：經顯影，正膠的感光區、負膠的非感光區溶解于顯影液中，曝光后在光刻膠層中的潛在圖形，顯影后便顯現出來，在光刻膠上形成三位圖形。為了提高分辨率，幾乎每一種光刻膠都有專門的顯影液，以保證高質量的顯影效果。
6、硬烘干：也稱堅膜。顯影后，硅片還要經過一個高溫處理過程，主要作用是除去光刻膠中剩余的溶劑，增強光刻膠對硅片表面的附著力，同時提高光刻膠在刻蝕和離子注入過程中的抗蝕性和保護能力。
7、刻（腐）蝕或離子注入
8、去膠：刻蝕或離子注入之后，已經不再需要光刻膠作保護層，可以將其除去，稱為去膠，分為濕法去膠和干法去膠，其中濕法去膠又分去膠和無機溶劑去膠。
