负性光刻胶原理

又称光致抗蚀剂，是一种由感光树脂、增感剂（见光谱增料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。

原理

光刻胶在接受一定波长的光或者射线时,会相应的发生一种光化学反应或者激励作用。光化学反应中的光吸收是在化学键合中起作用的处于原子外层的电子由基态转入激励态时引起的。对于有机物，基态与激励态的能量差为3~6eV，相当于该能量差的光(即波长为0.2~0.4μm的光)被有机物强烈吸收，使在化学键合中起作用的电子转入激励态。化学键合在受到这种激励时，或者分离或者改变键合对象，发生化学变化。电子束、X射线及离子束(即被加速的粒子)注入物质后，因与物质具有的电子相互作用，能量逐渐消失。电子束失去的能量转移到物质的电子中，因此生成激励状态的电子或二次电子或离子。这些电子或离子均可诱发光刻胶的化学反应。

光刻胶的作用

光刻开始于-种称作光刻胶的感光性液体的应用。 图形能被映射到光刻胶上，然后用一个developer就能做出需 要的模板图案。光刻胶又称光致抗蚀剂，是以智能

管感光材料，在光的照射与溶解度发生变化。

光刻胶成份

光刻胶通常有三种成分:感光化台物、基体材料和溶剂。在感光化台物中有时还包括增感剂。根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类:负性光刻胶和

正性光刻胶。

1、负性光刻胶

主要有聚酸系(聚酯胶)和环化橡胶系两大类

2、正性光刻胶

主要以重氮醒为感光化台物，以酚醛树脂为基体材料。正胶的主要优点是分辨率高，缺点是灵敏度、耐刻蚀性和附着性等较差。

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光刻胶市场情况  

目前***光刻胶市场基本被日本和美国企业所垄断。光刻胶属于高技术壁垒材料，生产工艺复杂，纯度要求高，需要长期的技术积累。日本的JSR、东京应化、信越化学及富士电子四家企业占据了***70%以上的市场份额，处于市场垄断地位。

光刻胶市场需求逐年增加，2018年***半导体光刻胶销售额12.97亿美元。随着下游应用功率半导体、传感器、存储器等需求扩大，未来光刻胶市场将持续扩大。

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光刻胶的主要技术参数

1、分辨率:区别硅片表面相邻图形特性的能力，一般用关键尺寸来衡量 分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。

2、对比度:指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好，形成图形的侧壁越陡峭，分辨率越好。

3、敏感度:光刻胶上产生一 个良好的图形所需一 定波长的小能量值(或小曝光量)。单位:焦/平方厘米或mJ/cm2.光刻胶

的敏感性对于波长更短的深紫外光(DUV)、极深紫外光(EUV)等尤为重要。

4、粘滞性/黏度:衡量光刻胶流动特性的参数。粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加;高的粘滞性会产生厚的光刻胶;越小的

粘滞性，就有越均匀的光刻胶厚度。

5、粘附性:表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。

6、抗蚀性:光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀I序中保护衬底表面。

7、表面张力:液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。

8、存储和传送:能量可以启动光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。 同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。

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