正性光刻膠的金屬剝離技術(shù)

正性膠的金屬剝離工藝對(duì)于獲得難腐蝕金屬的細(xì)微光刻圖形比常規(guī)的光刻膠掩蔽腐蝕法顯示了優(yōu)越性。本文首先對(duì)金屬剝離工藝中的正、負(fù)光刻膠的性能作了對(duì)比分析。認(rèn)為正性光刻膠除圖形分辨率高而適應(yīng)于微細(xì)圖形的掩膜外，它還具有圖形邊緣陡直， 去膠容易等獨(dú)特性能，比負(fù)性光刻膠更有利于金屬剝離工藝。然后給出了具體的工藝條件，并根據(jù)正性光刻膠的使用特點(diǎn)指出了工藝中的關(guān)鍵點(diǎn)及容易出現(xiàn)的問題。如正性光刻膠同GaAs表面的粘附性較差，這就要求對(duì)片子表面的清潔處理更為嚴(yán)格。為了高止光刻圖形的漂移控制光刻圖形的尺寸，對(duì)曝光時(shí)同特別是顯影液溫度提出了嚴(yán)格的要求。由于工藝中基本上不經(jīng)過腐蝕過程，膠膜的耐腐蝕性降到了次要地位。

光刻膠的參數(shù)

賽米萊德專業(yè)生產(chǎn)、銷售光刻膠，我們?yōu)槟治鲈摦a(chǎn)品的以下信息。

分辨率

分辨率英文名：resolution。區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力,一般用關(guān)鍵尺寸（CD，Critical Dimension）來衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

對(duì)比度

對(duì)比度（Contrast）指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對(duì)比度越好，形成圖形的側(cè)壁越陡峭，分辨率越好。

敏感度

敏感度（Sensitivity）光刻膠上產(chǎn)生一個(gè)良好的圖形所需一定波長光的能量值（或曝光量）。單位：毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對(duì)于波長更短的深紫外光（DUV）、極深紫外光（EUV）等尤為重要。

粘滯性黏度

粘滯性/黏度（Viscosity）是衡量光刻膠流動(dòng)特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加；高的粘滯性會(huì)產(chǎn)生厚的光刻膠；越小的粘滯性，就有越均勻的光刻膠厚度。光刻膠的比重（SG，Specific Gravity）是衡量光刻膠的密度的指標(biāo)。它與光刻膠中的固體含量有關(guān)。較大的比重意味著光刻膠中含有更多的固體，粘滯性更高、流動(dòng)性更差。粘度的單位：泊（poise），光刻膠一般用厘泊（cps，厘泊為1%泊）來度量。百分泊即厘泊為粘滯率；運(yùn)動(dòng)粘滯率定義為：運(yùn)動(dòng)粘滯率=粘滯率/比重。 單位：百分斯托克斯（cs）=cps/SG。

粘附性

粘附性（Adherence）表征光刻膠粘著于襯底的強(qiáng)度。光刻膠的粘附性不足會(huì)導(dǎo)致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝（刻蝕、離子注入等）。

抗蝕性

抗蝕性（Anti-etching）光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕工序中保護(hù)襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。

表面張力

液體中將表面分子拉向液體主體內(nèi)的分子間吸引力。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力（Surface Tension），使光刻膠具有良好的流動(dòng)性和覆蓋。

光刻膠的概述

光刻膠也稱為光致抗蝕劑，是一種光敏材料，它受到光照后特性會(huì)發(fā)生改變。光刻膠主要用來將光刻掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓片上。

光刻膠有正膠和負(fù)膠之分。正膠經(jīng)過曝光后，受到光照的部分變得容易溶解，經(jīng)過顯影后被溶解，只留下未受光照的部分形成圖形；而負(fù)膠卻恰恰相反，經(jīng)過曝光后，受到光照的部分會(huì)變得不易溶解，經(jīng)過顯影后，留下光照部分形成圖形。

負(fù)膠在光刻工藝上應(yīng)用早，其工藝成本低、產(chǎn)量高，但由于它吸收顯影液后會(huì)膨脹，導(dǎo)致其分辨率（即光刻工藝中所能形成圖形）不如正膠，因此對(duì)于亞微米甚至更小尺寸的加工技術(shù)，主要使用正膠作為光刻膠。