优尼康：光刻胶知识小讲堂（一）

什么是光刻胶？
光刻胶也称为 光致抗蚀剂（Photoresist，P. R.）
定义：又称光致抗蚀剂，是一种有机化合物感光材料，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生变化。
• 作用：a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中；
             b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。
• 用途：分立器件、集电电路（IC）、平板显示（FPD，LCD、PDP）、LED等。
• 重要性：
– 集成电路制造的关键原材料
– 国内芯片制造业的迅速发展
– 本土化需求

光刻胶作用原理
• 光刻胶的特点：在光的照射下溶解速率发生变化，利用曝光区与非曝光区的溶解速率差来实现图形的转移。
• 溶解抑制(Dissolution Inhibition)/溶解促进(Dissolution Promotion)共同作用。
• 作用的机理因光刻胶胶类型不同而不同

光刻胶组成
树脂：光刻胶树脂是一种惰性的聚合物基质，是用来将其它材料聚合在一起的粘合剂。光刻胶的粘附性、胶膜厚度等都是树脂给的。

感光剂：感光剂是光刻胶的核心部分，它对光形式的辐射能 特别在紫外区会发生反应。曝光时间、光源所发射光线的强度都根据感光剂的特性选择决定的。

溶剂：光刻胶中容量最大的成分，感光剂和添加剂都是固态物质，为了方便均匀的涂覆，要将它们加入溶剂进行溶解，形成液态物质，且使之具有良好的流动性，可以通过旋转方式涂布在晶圆表面。

添加剂：用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂。

光刻胶分类
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，简称 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，简称 正胶。

• 正胶：曝光显影后可溶与显影液
• 负胶：曝光显影后不溶与显影液

根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
1）传统光刻胶。适用于I线（365nm）、H线（405nm）和G线（436nm），关键尺寸在0.35μm及其以上。
2）化学放大光刻胶。适用于深紫外线（DUV）波长的光刻胶。KrF（248nm）和ArF（193nm）。

正胶与负胶的区别

负胶是最早使用，一直到20世纪70年代。特性为，具有良好的粘附能力和阻挡作用、感光速度快；显影时发生变形和膨胀，所以只能用于2μm的分辨率。
 负胶显影中保留部分的胶会吸收显影液，造成光刻胶的变相“膨胀”，从而使图形扭曲，一般分辨率只能达到光刻胶厚度的2-3倍；而正胶在显影过程中则不会吸收显影液，从而获得较高的分辨率！
20世纪70年代，有负性转用正性。正胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率，其他特性如，台阶覆盖好、对比度好；粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本。
现在最小尺寸小于3um一般都会用正胶！
目前一般都是用正胶，对于线宽要求不高的时候或者一些特殊的用途（比如PSS等）可以选择负胶

（未完待续）

优尼康：Filmetrics膜厚仪在光刻胶相关领域的应用

    光刻胶厚度的量测，最初的方式是使用台阶仪来破坏性测试，因为光学测量可以快速无损测试，且干胶及湿胶均能够测试，目前大部分均已经采用光学方式测量膜厚。
Filmetrics膜厚仪主要应用于光刻胶相关领域：
（1）光刻胶原材料商及光刻胶制造商

国内绝大部分的光刻胶制造商均购买了Filmetrics膜厚仪。适合产品型号F20、F50、F50-sX。

（2）半导体

半导体前段膜厚测试工艺基本都是配置带机械手的全自动膜厚测试仪。Filmetrics产品主要应用于对自动化要求不高的半导体企业、半导体后段封装标配。适合产品型号F40、F50、F54-UV、F60-t-sX。

（3）LED/LCD

LED/LCD介质膜膜厚测量标配。适合产品型号F20/F20-UV、F50

（4）玻璃面板

玻璃上光刻胶测试。显示玻璃（导电膜玻璃、TFT-LCD玻璃、电子信息显示玻璃）有应用。适合产品型号F20、F10-RT-UV

（5）柔性显示、柔性电路

PET、Cu上涂光刻胶。适合产品型号F20、F32

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