光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。一般情況下，光刻膠是帶有芳香味的具有一定黏度及顏色的液體。光刻膠以液態(tài)涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固態(tài)。光刻膠的作用是將光刻板上的圖形轉移到硅片表面的氧化層中，在后續(xù)工序中，保護下面的材料。

光刻膠主要由4種成分組成。

（1）感光劑。感光劑是光刻膠的核心部分，感光劑經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化。曝光時間、光源所發(fā)射光線的強度都根據(jù)感光劑的特性來決定。

（2）增感劑。感光劑的感光速度都較慢，生產(chǎn)上效率太低，因此向光刻膠中添加了提高感光速度的增感劑。

（3）溶劑。感光劑和增感劑都是固態(tài)物質，為了方便涂覆，要將它們加入溶劑進行溶解，形成液態(tài)物質。

（4）添加劑。添加劑用以改變光刻膠的某些特性，如為改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑等。

光刻膠的主要技術參數(shù)

（1）分辨率。分辨率是指區(qū)別半導體晶片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關鍵尺寸（Critical Dimension，CD）來衡量分辨率。形成的關鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

（2）對比度。對比度是指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對比度越高，形成圖形的側壁越陡峭，分辨率越好。

（3）敏感度。敏感度是指光刻膠上產(chǎn)生一個良好的圖形所需一定波長光的最小能量值（或最小曝光量），單位是毫焦/平方厘米（mJ/cm2）。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光（DUV）、極深紫外光（EUV）等尤為重要。

（4）黏度。黏度是衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。黏度隨光刻膠中溶劑的減少而增加；高黏度會產(chǎn)生厚的光刻膠；黏度越小，勻膠后光刻膠的厚度越均勻。黏度的單位是泊（poise），光刻膠一般用厘泊（cps，厘泊為1%泊）來度量。

（5）黏附性。黏附性表征光刻膠黏著于襯底的強度。光刻膠的黏附性不足會導致半導體晶圓片表面的圖形變形。光刻膠的黏附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝，比如刻蝕、離子注入和熱擴散等。

（6）抗蝕性。光刻膠必須有較強的抗蝕性，才能在后續(xù)的工序中起到保護作用。

（7）表面張力。表面張力是指液體中將表面分子拉向液體主體內的分子間吸引力。光刻膠的表面張力越大，它的覆蓋性就越差。光刻膠應該具有比較小的表面張力，使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋能力。

（8）曝光速度。曝光速度越快，在光刻蝕區(qū)域晶圓的加工速度就越大，負光刻膠通常需5～15s時間曝光，正光刻膠較慢，其曝光時間為負膠的3～4倍。

（9）針孔密度。針孔是光刻膠層尺寸非常小的空穴。針孔是有害的，因為它可以允許刻蝕劑滲過光刻膠層進而在晶圓表面層刻蝕出小孔。針孔是在涂膠工藝中由環(huán)境中的微粒污染物造成的，或者由光刻膠層結構上的空穴造成的。光刻膠層越厚，針孔越少，但它也降低了分辨率，光刻膠厚度的選擇過程中需權衡這兩個因素的影響。正膠的縱橫比較高，所以正膠可以用更厚的光刻膠膜達到想要的圖形尺寸，而且針孔密度更低。

（10）階梯覆蓋度。晶圓在進行光刻工藝之前，表面已經(jīng)有了很多的層。光刻膠要能起到阻隔刻蝕的作用，必須在以前層的上面保持足夠的膜厚。光刻膠用足夠厚的膜來覆蓋晶圓表面層的能力即階梯覆蓋度，它是一個非常重要的參數(shù)。

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