光刻胶的分类
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硅片制造中,光刻胶的目的主要有两个:(1)将掩模版图形转移到硅片表面顶层的光刻胶中;(2)在后续工艺中,保护下面的材料(例如刻蚀或离子注入阻挡层)。
分类
光刻胶的技术复杂,玻璃光刻胶公司,品种较多。根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。图1是正性胶的显影工艺与负性胶显影工艺对比结果示意图 [2] 。
光刻胶的主要技术参数
1.灵敏度(Sensitivity)
灵敏度是衡量光刻胶曝光速度的指标。光刻胶的灵敏度越高,玻璃光刻胶,所需的曝光剂量越小。单位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。
2.分辨率(resolution)
区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸(CD,Critical Dimension)来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小,光刻胶的分辨率越好。
光刻胶的分辨率是一个综合指标,影响该指标的因素通常有如下3个方面:
(1) 曝光系统的分辨率。
(2) 光刻胶的对比度、胶厚、相对分子质量等。一般薄胶容易得到高分辨率图形。
(3) 前烘、曝光、显影、后烘等工艺都会影响光刻胶的分辨率。
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含硅光刻胶
为了避免光刻胶线条的倒塌,线宽越小的光刻工艺,就要求光刻胶的厚度越薄。在20nm技术节点,光刻胶的厚度已经减少到了100nm左右。但是薄光刻胶不能有效的阻挡等离子体对衬底的刻蚀 [2] 。为此,研发了含Si的光刻胶,这种含Si光刻胶被旋涂在一层较厚的聚合物材料(常被称作Underlayer),其对光是不敏感的。曝光显影后,利用氧等离子体刻蚀,把光刻胶上的图形转移到Underlayer上,玻璃光刻胶,在氧等离子体刻蚀条件下,含Si的光刻胶刻蚀速率远小于Underlayer,具有较高的刻蚀选择性 [2] 。含有Si的光刻胶是使用分子结构中有Si的有机材料合成的,例如硅氧烷,含Si的树脂等
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