光刻膠對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)可能會(huì)比較陌生,它是半導(dǎo)體材料的一種,屬于化工新材料,在微電子技術(shù)中有極大的作用,今天我們就從成分到分類(lèi)、用途來(lái)詳細(xì)了解一下光刻膠。
光刻膠是一種有機(jī)化合物,它被紫外光曝光后,在顯影溶液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化。光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一,特別是近年來(lái)大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,更是大大促進(jìn)了光刻膠的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
光刻膠通常有三種成分:感光化合物、基體材料和溶劑。在感光化合物中有時(shí)還包括增感劑。
1、負(fù)性光刻膠
主要有聚肉桂酸系(聚酯膠)和環(huán)化橡膠系兩大類(lèi),前者以柯達(dá)公司的 KPR 為代表,后者以 OMR 系列為代表。
2、正性光刻膠
主要以重氮職為感光化合物,以酚醛樹(shù)脂為基本材料。最常用的有 AZ-1350 系列,主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,缺點(diǎn)是靈敏度、耐刻蝕性和附著性等較差。
3、負(fù)性電子束光刻膠
為含有環(huán)氧基、乙烯基或環(huán)硫化物的聚合物。最常用的是 COP膠, 靈敏度0.3~0.4pC/cm2(加速電壓10KV 時(shí))、分辨率 1.0pm、對(duì)比度 0.95。限制分辨率的主要因素是光刻膠在顯影時(shí)的溶脹。
4、正性電子束光刻膠
主要為甲基丙烯甲酯、烯砜和重氮類(lèi)這三種聚合物。最常用的是 PMMA膠, 典型特性:靈敏度40~80pC/cm^2(加速電壓 20KV 時(shí))、分辨率 0.1um、對(duì)比度 2~3。PMMA 膠的主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高。主要缺點(diǎn)是靈敏度低,此外在高溫下易流動(dòng),耐干法刻蝕性差。
光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一,在模擬半導(dǎo)體、發(fā)光二極管、微機(jī)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏、微流道和生物芯片、光電子器件/光子器件中都有重要的應(yīng)用。