光刻胶

光致抗蚀剂（也简称为抗蚀剂）是一种光敏材料，用于多种工艺，例如光刻和光刻，以在表面上形成图案涂层。 这个过程在电子工业中至关重要。

该过程首先在基板上涂上光敏有机材料。 然后将图案化的掩模应用于表面以阻挡光线，因此只有材料的未掩模区域才会暴露在光线下。 然后将一种称为显影剂的溶剂应用于表面。在正性光刻胶的情况下，光敏材料会因光而退化，显影剂会溶解掉曝光的区域，留下一层涂层 放置掩模。在负性光刻胶的情况下，感光材料被光强化（聚合或交联），显影剂将仅溶解掉未曝光的区域，留下涂层 未放置面罩的区域。

BARC 涂层（底部抗反射涂层）可以在涂敷光致抗蚀剂之前涂敷，以避免在光致抗蚀剂下发生反射并提高光致抗蚀剂在较小的半导体节点处的性能。

传统的光刻胶通常由 3 种成分组成：树脂（一种提供粘附力、耐化学性等物理特性的粘合剂）、敏化剂（具有光活性化合物）和溶剂（使抗蚀剂保持液态）。

正面：光会削弱抗蚀剂，并形成一个洞

负面：光会使抗蚀剂变硬并形成抗蚀刻掩模。

为了以图形形式解释这一点，您可能有一个关于对数曝光能量与剩余抗蚀剂厚度分数的关系图。 正抗蚀剂将在最终曝光能量下完全去除，而负抗蚀剂将在曝光能量结束时完全硬化和不溶解。 该图的斜率是对比度。 强度 (I) 通过 E = I*t 与能量相关。

正性光刻胶是一种光刻胶，其中曝光的光刻胶部分变得可溶于光刻胶显影剂。 光刻胶的未曝光部分仍然不溶于光刻胶显影剂。

正性光刻胶的一些例子是

PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）单组份

• 抗深紫外电子束、X 射线
• 树脂本身对 DUV 敏感（慢）
• 断链机制

DQN 抗拒的两个组成部分：

• 水银灯常用抗蚀剂
• 重氮醌酯 (DQ) 20-50% 重量
  • 感光
  • 疏水性，不溶于水
• 酚醛清漆树脂 (N)
  • 常用于近紫外线照射
  • 水溶性
  • 紫外线照射破坏了DQ的抑制作用
• 问题：附着力、抗蚀刻性

负性光刻胶是一种光刻胶，其中曝光的光刻胶部分变得不溶于光刻胶显影剂。 未曝光部分的光刻胶被光刻胶显影剂溶解。

• 基于环化聚异戊二烯（橡胶）
  • 各种敏化剂（仅占重量的百分之几）
  • 自由基引发的聚合物光交联

下表基于微机电系统 (MEMS) 制造行业普遍接受的概括。

根据光刻胶的化学结构，可分为光聚合型、光分解型、光交联型光刻胶三类。

光聚合光刻胶是光刻胶的一种，通常为烯丙基单体，受光时可产生自由基，引发单体光聚合生成聚合物。 光聚合光刻胶通常用于负性光刻胶，例如 甲基丙烯酸甲酯。

光分解光刻胶是一种在光照下产生亲水性产物的光刻胶。 光分解光刻胶通常用于正性光刻胶。 一个典型的例子是叠氮醌，例如 重氮萘醌 (DQ)。