光刻膠主要用于圖形化工藝

以半導(dǎo)體行業(yè)為例,光刻膠主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝。圖形化工藝是半導(dǎo)體制造過(guò)程中的核心工藝。圖形化可以簡(jiǎn)單理解為將設(shè)計(jì)的圖像從掩模版轉(zhuǎn)移到晶圓表面合適的位置。

一般來(lái)講圖形化主要包括光刻和刻蝕兩大步驟,分別實(shí)現(xiàn)了從掩模版到光刻膠以及從光刻膠到晶圓表面層的兩步圖形轉(zhuǎn)移,流程一般分為十步:1.表面準(zhǔn)備,2.涂膠,3.軟烘焙,4.對(duì)準(zhǔn)和曝光,5.顯影,6.硬烘焙,7.顯影檢查,8.刻蝕,9.去除光刻膠,10.終檢查。

具體來(lái)說(shuō),在光刻前首先對(duì)于晶圓表面進(jìn)行清洗,主要采用相關(guān)的濕化學(xué)品,包括氨水等。

晶圓清洗以后用旋涂法在表面涂覆一層光刻膠并烘干以后傳送到光刻機(jī)里。在掩模版與晶圓進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)以后,光線透過(guò)掩模版把掩模版上的圖形投影在光刻膠上實(shí)現(xiàn)曝光,這個(gè)過(guò)程中主要采用掩模版、光刻膠、光刻膠配套以及相應(yīng)的氣體和濕化學(xué)品。

對(duì)曝光以后的光刻膠進(jìn)行顯影以及再次烘焙并檢查以后,實(shí)現(xiàn)了將圖形從掩模版到光刻膠的次圖形轉(zhuǎn)移。在光刻膠的保護(hù)下,對(duì)于晶圓進(jìn)行刻蝕以后剝離光刻膠然后進(jìn)行檢查,實(shí)現(xiàn)了將圖形從光刻膠到晶圓的第二次圖形轉(zhuǎn)移。

目前主流的刻蝕辦法是等離子體干法刻蝕,主要用到含氟和含體。

光刻膠分類(lèi)

正性光刻膠和負(fù)性光刻膠

光刻膠可依據(jù)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。按照化學(xué)反應(yīng)和顯影的原理,光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。如果顯影時(shí)未曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相反,稱(chēng)為負(fù)性光刻膠;如果顯影時(shí)曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相同,稱(chēng)為正性光刻膠。

在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,由于負(fù)性光刻膠在顯影時(shí)容易發(fā)生變形和膨脹的情況,一般情況下分辨率只能達(dá)到 2 微米,因此正性光刻膠的應(yīng)用更為廣泛。

光刻膠的概述　　

光刻膠也稱(chēng)為光致抗蝕劑，是一種光敏材料，它受到光照后特性會(huì)發(fā)生改變。光刻膠主要用來(lái)將光刻掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓片上。

光刻膠有正膠和負(fù)膠之分。正膠經(jīng)過(guò)曝光后，受到光照的部分變得容易溶解，經(jīng)過(guò)顯影后被溶解，只留下未受光照的部分形成圖形；而負(fù)膠卻恰恰相反，經(jīng)過(guò)曝光后，受到光照的部分會(huì)變得不易溶解，經(jīng)過(guò)顯影后，留下光照部分形成圖形。

負(fù)膠在光刻工藝上應(yīng)用早，其工藝成本低、產(chǎn)量高，但由于它吸收顯影液后會(huì)膨脹，導(dǎo)致其分辨率（即光刻工藝中所能形成圖形）不如正膠，因此對(duì)于亞微米甚至更小尺寸的加工技術(shù)，主要使用正膠作為光刻膠。

光刻膠分類(lèi)

光刻膠按其形成圖形的極性可以分為：正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。正膠指的是聚合物的長(zhǎng)鏈分子因光照而截?cái)喑啥替湻肿?；?fù)膠指的是聚合物的短鏈分子因光照而交鏈長(zhǎng)鏈分子。 短鏈分子聚合物可以被顯影液溶解掉，因此正膠的曝光部分被去掉，而負(fù)膠的曝光部分被保留。

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