第7章光刻胶VIP免费

第七章光刻胶第三篇单项工艺2光刻胶也称为光致抗蚀剂光致抗蚀剂（Photoresist，P.R.）。主要内容7.1光刻胶类型；7.2DQN正胶的典型反应；7.3对比度曲线；7.4临界调制函数7.5光刻胶的涂敷和显影；7.6二级曝光效应；7.7先进光刻胶和光刻工艺。7.1光刻胶类型光学曝光过程中，为了将掩模上的图形转移到圆片上，辐照必须作用在光敏物质上，该光敏物质必须通过光照，改变材料性质，使在完成光刻工艺后，达到转移图形的目的。该光敏物质称为光刻胶。酚醛树脂基化合物是IC制造中最常用的光刻胶的主要成分。胶中通常有三种成分，即树脂或基体材料、感光化合物（PAC）、溶剂。PAC是抑制剂，感光前，抑制光刻胶在显影液中的溶解。感光后，起化学反应，增加了胶的溶解速度。光刻胶分正胶和负胶。光刻胶的类型凡是在能量束（光束、电子束、离子束等）的照射下，以交联反应为主的光刻胶称为负性光刻胶负性光刻胶，简称负胶负胶。凡是在能量束（光束、电子束、离子束等）的照射下，以降解反应为主的光刻胶称为正性光刻胶正性光刻胶，简称正胶正胶。正胶和负胶光刻胶是长链聚合物正胶在感光时，曝光对聚合物起断链作用，使长链变短，使聚合物更容易在显影液中溶解。负胶在曝光后，使聚合物发生交联，在显影液中溶解变慢。11、灵敏度、灵敏度::单位面积上入射的使光刻胶全部发生反应的最小光能量或最小电荷量（对电子束胶），称为光刻胶的灵敏度，记为S，也就是前面提到过的D100。S越小，则灵敏度越高。通常负胶的灵敏度高于正胶通常负胶的灵敏度高于正胶。。灵敏度太低会影响生产效率，所以通常希望光刻胶有较高的灵敏度。但灵敏度太高会影响分辨率。光刻胶的特性光刻胶的特性灵敏度曲线（对比度曲线）1.00.50D0入射剂量（C/cm2）未反应的归一化膜厚D10022、分辨率、分辨率分辨率与灵敏度的关系:当入射电子数为N时，由于随机涨落，实际入射的电子数在范围内。为保证出现最低剂量时不少于规定剂量的90%，也即。由此可得。因此对于小尺寸曝光区，必须满足NN%10NN100minN2minminminmin()10SWNqqNqWSS光刻工艺中影响分辨率的因素有：光源、曝光方式光源、曝光方式和光刻胶本身光刻胶本身（包括灵敏度、对比度、颗粒的大小、显影时的溶胀、电子散射等）。通常正胶的分辨率要高于负胶通常正胶的分辨率要高于负胶。。式中，Wmin为最小尺寸，即分辨率。可见，若灵敏度越若灵敏度越高（即高（即SS越小），则越小），则WWminmin就越大，分辨率就越差就越大，分辨率就越差。。例如，负性电子束光刻胶COP的S=0.3×10-6C/cm2，则其Wmin=0.073m。若其灵敏度提高到S=0.03×10-6C/cm2，则其Wmin将增大到0.23m。minmin10qNqWSS33、对比度、对比度对比度是上图中对数坐标下曲线的斜率，表示光刻胶区分掩模上亮区和暗区的能力的大小，即对剂量变化的敏感程度。11000lgDDD0D100对比度的定义为DcrD100D0灵敏度曲线越陡，D0与D100的间距就越小，则光刻胶的对比度就越大，这样有助于得到清晰的图形轮廓和高的分辨率。一般光刻胶的对比度在0.9~2.0之间。对于亚微米图形，要求对比度大于1。通常正胶的对比度要高于负胶通常正胶的对比度要高于负胶。。D0D10011000lgDD光进入光刻胶后，其强度按下式衰减0()ezIzI式中，α为光刻胶的光吸收系数。设TR为光刻胶的厚度，则可定义光刻胶的光吸收率光吸收率为RR000RR()d1e1TTIIzzAITT可以证明，对比度γ与光吸收系数α及光刻胶厚度TR之间有如下关系R1T减小光吸收系数与胶膜厚度有利于提高对比度减小光吸收系数与胶膜厚度有利于提高对比度。。7.2DQN正胶的典型反应目前，常用的正胶DQN是由感光剂DQ和基体材料N组成。它适合于436nm的g线和365nm的i线曝光，不能用于极短波长的曝光。基体材料N是酚醛树脂，它是一种聚合物，单体是一个带有两个甲基和一个OH的芳香环烃组成。酚醛树脂易于溶解在含水溶液中。正胶的溶剂通常是芳香烃化合物的组合，如二甲苯和各种醋酸盐。正胶的感光剂（PAC）是重氮醌（DQ）。它作为抑制剂，以十倍或更大的倍数降低光刻胶在显影液中的溶解速度。曝光后...