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，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] 。

光刻胶的生产步骤　　

1、准备基质：在涂布光阻剂之前，硅片一般要进行处理，需要经过脱水烘培蒸发掉硅片表面的水分，并涂上用来增加光刻胶与硅片表面附着能力的化合物以及硅二乙胺。

2、涂布光阻剂（photo resist）：将硅片放在一个平整的金属托盘上，托盘内有小孔与真空管相连，硅片就被吸在托盘上，这样硅片就可以与托盘一起旋转。

3、软烘干：也称前烘。在液态的光刻胶中，溶剂成分占65％－85％，甩胶之后虽然液态的光刻胶已经成为固态的薄膜，但仍有10％－30％的溶剂，容易玷污灰尘。通过在较高温度下进行烘培，可以使溶剂从光刻胶中挥发出来，从而降低了灰尘的玷污。

4、***：***过程中，光刻胶中的感光剂发生光化学反应，从而使正胶的感光区、负胶的非感光区能够溶解于显影液中。正性光刻胶中的感光剂DQ发生光化学反应，变为乙烯酮，进一步水解为茚并羧酸，羧酸对碱性溶剂的溶解度比未感光的感光剂高出约100倍，同时还会促进酚醛树脂的溶解。于是利用感光与未感光的光刻胶对碱性溶剂的不同溶解度，就可以进行掩膜图形的转移。

5、显影（development） ：经显影，正胶的感光区、负胶的非感光区溶解于显影液中，***后在光刻胶层中的潜在图形，显影后便显现出来，在光刻胶上形成三位图形。为了提高分辨率，几乎每一种光刻胶都有专门的显影液，以保证高质量的显影效果。

6、硬烘干：也称坚膜。显影后，硅片还要经过一个高温处理过程，主要作用是除去光刻胶中剩余的溶剂，增强光刻胶对硅片表面的附着力，同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗蚀性和保护能力。

7、刻（腐）蚀或离子注入

8、去胶：刻蚀或离子注入之后，已经不再需要光刻胶作保护层，可以将其除去，称为去胶，分为湿法去胶和干法去胶，其中湿法去胶又分去胶和无机溶剂去胶。

光刻胶的组成

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树脂( resin/polymer)，光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质( 如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等);感光剂，感光剂对光能发生光化学反应;溶剂(Solvent),保持光刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂( Additive )，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等。负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯，一-种天然的橡胶;溶剂是;感光剂是一种经过***后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在***区由溶剂引起泡涨;***时光刻胶容易与氮气反应而***交联。

为什么现在还有人使用负性胶

划分光刻胶的一个基本的类别是它的极性。光刻胶在***之后，被浸入显影溶液中。在显影过程中，正性光刻胶曝过光的区域溶解得要快得多。理想情况下，未***的区域保持不变。负性光刻胶正好相反，在显影剂中未***的区域将溶解，而***的区域被保留。正性胶的分辨力往往是较好的，因此在IC制造中的应用更为普及，但MEMS系统中，由于加工要求相对较低，光刻胶需求量大，负性胶仍有应用市场。

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