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正负光阻 学习资料
微影技術I－曝光與顯影 ◆ 微影技術： Lithography ◆ 微影技術即為印刷製版技術，利用光罩將電路圖案轉移至光阻顯影，最後蝕刻完成。 ◆ 步進機是負責圖案曝光，是半導體製造裝置中最昂貴的裝置，且為高度精密光學儀器。元件製造中，包括利用步進機反覆進行二十到三十次曝光的微影工程，可說是半導體製程的中樞。 微影技術流程 光阻製程 ◆ 光阻的材料，通常是將感光性的樹脂成分溶解於有機溶劑中，利用旋轉塗佈將基板塗上一層光阻。 ◆ 光阻可分為負光阻和正光阻兩種，但由於解析度的關係，目前以正光阻為主流。 ◆ 負光阻是曝光的部位經聚合硬化後，將未曝光的部位溶解，得到曝光部位的顯像。 ◆ 正光阻利用不同的顯像液，改變可溶性的構造，選擇將曝光的部分溶解或聚合，顯像留下未曝光的部分。 ◆ 如圖為正光阻和負光阻的定義。 負光阻和正光阻的比較 負光阻和正光阻的比較 ◆ 欲形成相同的底膜圖案時，負光阻和正光阻使用黑白相反圖案的光罩。 ◆ 負光阻留下的光阻圖案 (曝光部分)，受到顯像液的影響而膨脹，導致解析度降低。 ◆ 正光阻有穩定性、黏著性、使用不便等問題。但因具有高解析度，而選擇使用正光阻。因為光阻顯像時，對曝光和未曝光部分的溶解度差 (對比)，必須非常敏銳。 ◆ 負光阻是含有具感光特性的化合物和環化橡膠類樹脂的有機溶劑，經光線照射後產生架橋反應，經重合、硬化，利用顯影劑形成不溶性鹼。也就是說，可利用曝光部分和未曝光部分產生溶解度的差異，進行圖案的顯像。 ◆ 正光阻則是含有感光性材料和酚類樹脂的有機溶劑，為不溶性鹼。但經過光的照射，則成為可溶性鹼，因此可使用鹼溶劑進行圖案的顯像。 負光阻和正光阻的比較 參 數 負光阻 正光阻 化學穩定性 穩定 稍不穩定 靈敏度 較高 較低 解析度 稍低 高 顯像容許度 大 小 氧的影響 大 小 塗佈膜的厚度 因解析度無法加厚 可加厚塗佈 階梯式覆蓋率 不佳 良好 去除光阻 ( 圖案形成後 ) 稍困難 容易 耐濕式蝕刻性 良好 不佳 耐乾式蝕刻性 稍差 良好 與SiO2的黏著性 良好 不佳 機械強度 強 弱
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