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光刻胶知识
第8 章 光刻胶
第8 章 光刻胶
光刻胶也称为光致抗蚀剂(Photoresist,P. R. )。
8.1 光刻胶的类型
8.1 光刻胶的类型
一、光刻胶的类型
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。
负性光刻胶
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。
正性光刻胶
8.2 光刻胶的特性
8.2 光刻胶的特性
1、灵敏度
灵敏度的定义
单位面积上入射的使光刻胶全部发生反应的最小光能量或
最小电荷量(对电子束胶),称为光刻胶的灵敏度,记为S ,
也就是前面提到过的D100 。S 越小,则灵敏度越高。
灵敏度太低会影响生产效率,所以通常希望光刻胶有较高
的灵敏度。但灵敏度太高会影响分辨率。
通常负胶的灵敏度高于正胶。
2、分辨率
光刻工艺中影响分辨率的因素有:光源、曝光方式和光刻
胶本身(包括灵敏度、对比度、颗粒的大小、显影时的溶胀、
电子散射等)。通常正胶的分辨率要高于负胶。
下面讨论分辨率与灵敏度的关系。当入射电子数为N 时,
由于随机涨落,实际入射的电子数在N ± N 范围内。为保证
出现最低剂量时不少于规定剂量的90%,也即 N N ≤10% 。
由此可得Nmin 100 。因此对于小尺寸曝光区,必须满足
S 2
(Lmin ) N min
q
N min q q
L 10
min
S S
N min q q
L 10
min
S S
式中,Lmin 为最小尺寸,即分辨率。可见,若灵敏度越高(即
S 越小),则Lmin 就越大,分辨率就越差。
-6 2
例如,负性电子束光刻胶COP 的S = 0.3 ×10 C/cm ,则
其Lmin = 0.073 μm 。若其灵敏度提高到S = 0.03 ×10 -6C/cm2 ,
则其Lmin 将增大到0.23 μm 。
3、对比度
对比度的定义为
⎛ D ⎞−1
γ lg 100
⎜ ⎟
⎝ D0 ⎠ D0 D100
对比度是图中对数坐标下对比度曲线的斜率,表示光刻胶
区分掩模上亮区和暗区的能力的大小,即对剂量变化的敏感程
度。灵敏度曲线越陡,D0 与D100 的间距就越小,则 就越大,γ
这样有助于得到清晰的图形轮廓和高的分辨率。一般光刻胶的
对比度在0.9 ~ 2.0 之间。对于亚微米图形,要求对比度大于1。
通常正胶的对比度要高于负胶。
光进
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