尋夢新聞LINE@每日推播熱門推薦文章，趣聞不漏接❤️
針孔
針孔是光刻膠尺寸非常小的空洞。針孔是有害的，因為它會允許刻蝕劑滲過光刻膠層進而在晶圓表面層刻蝕出小孔。針孔是在塗膠工藝中由環境中的微粒污染物造成的，也可以由光刻膠層結構上的空洞造成。
光刻膠層越薄，針孔越多。因此，光刻膠厚膜上的針孔比薄膜上的針孔要少，但是它卻降低了光刻膠的分辨率。這兩個因素是光刻膠厚度選擇中的一個典型的權衡。正膠的一個重要的優點就是又更高的深寬比，這個特性能夠允許正膠用更厚的光刻薄膜，已達到想要的圖形尺寸並且針孔更少。
微粒和污染水平
光刻膠，和其他工藝化學品一樣，必須在微粒含量、鈉和微量金屬雜誌，以及水含量方面達到嚴格的標準。
台階覆蓋
晶圓在進行光刻工藝之前，晶圓表面已經有了很多層。隨著晶圓生產工藝的進行，晶圓表面得到了更多的層。為了使光刻膠有阻擋刻蝕的作用，它必須在以前層上面保有足夠的膜厚。光刻膠用足夠厚的膜覆蓋晶圓表面層的能力是一個非常重要的參數。
熱流程
在光刻工藝過程中有兩個加熱的過程。第一個被稱為軟烘培，用來把光刻膠里的溶劑蒸發掉。第二個稱為硬烘培。它發生在圖形在光刻膠層被顯影之後。硬烘培的作用是為了增加光刻膠對晶圓表面的黏結能力。然而，光刻膠作為像塑膠一樣的物質，在硬烘培工藝中會變軟和流動。流動的量會對最終的圖形尺寸有重要的影響。在烘培的過程中光刻膠必須保持它的形狀和結構，或者說在工藝設計中必須考慮到熱流程帶來的尺寸變化。
目標是使烘培盡可能達到高溫來使光刻膠黏結能力達到最大化。這個溫度是受光刻膠熱流程特性限制的。總體來說，光刻膠熱流程越穩定，它對工藝流程越有利。
正膠和反膠的比較
直到20世紀70年代中期，負膠一直在光刻工藝中占據主導地位。隨著超大規模集成電路和2-5um圖形尺寸範圍的出現使負膠的分辨率變得困難。正膠存在了20多年，但是它的缺點是黏結能力差，而且它們的良好分辨率和防止針孔能力在那時也並不需要。
到了20世紀80年代，正膠逐漸被接受。這個轉變過程是很不容易的。轉化到正膠需要改變掩膜版的極性。遺憾的是，它不是簡單的圖形反轉。用掩膜版和兩種不同光刻膠結合而雜晶圓表面光刻得到的尺寸時不同的。由於光在圖形周圍會有衍射，用負膠亮場掩膜版組合在光刻膠層上得到的圖形尺寸要比掩膜版上的圖形尺寸小。用正膠和暗場掩膜版組合回事光刻膠層上的圖形尺寸變大。這些變化必須在掩膜版/放大掩膜版的製作和光刻工藝的設計過程中考慮到。換句話說，光刻膠類型的轉變需要一個全新的光刻工藝。
對於大多數掩膜版來說，圖形大部分都是空洞。用正膠和暗場掩膜版組合還可以在晶圓表面得到附加的針孔保護。兩場掩膜版在波粒表面會傾向於有裂紋。這些裂紋稱為玻璃損傷，它會擋住曝光源而在光刻膠表面產生不希望的小孔，結果就會在晶圓表面刻蝕出小孔。那些在光刻膠透明區域上的污垢也會造成同樣的結果。在暗場掩膜版上，大部分都被鉻覆蓋住了，所以不容易有針孔出現。因此，晶圓表面也就會有比較少的孔洞。對於非常小的圖形面積，正膠是唯一的選擇。
去除光刻膠也是一個因素。總體來說，去除正膠會比去除負膠要容易，它發生在那些受環境影響比較小的化學品中。生產器件和電路的製造領域，對於那些圖形尺寸大於2um的工藝還是再用負膠。
光刻膠的物理屬性
光刻膠的物理屬性
固體含量
光刻膠是一種液體，它通過旋轉的方式塗到晶圓表面。光刻膠留在晶圓表面的厚度是由塗膠工藝的參數和光刻膠屬性—固體含量和黏度來決定的。
光刻膠是由聚合物、光敏劑和添加劑混合在溶劑中構成的。不同的光刻膠會包含由不同數量的固體物。這個數量指的是光刻膠的固體含量，它是由光刻膠中質量百分比來表示的。固體含量的範圍通常在20%-40%之間。
黏度
黏度是液體流動數量的測量。高黏度的液體流速慢，如拖拉機機油。低黏度液體比較容易流動，如水。對於這兩種情況，流動的機理是一樣的。當液體被灌註時，液體中的分子之間相互滾動。當分子滾動時，它們之間存在一種引力。這種引力起到了一種類似於內部摩擦力的作用。黏度就是這種摩擦力的度量。
表面張力
光刻膠表面張力也會影響塗膠工藝的結果。表面張力時液體表面吸引力的測量。具有高表面張力的液體在一個平面上不易流動。表面張力會使液體在表面或管子中拉成一個球面。
折射系數
光刻膠的光學性質會在曝光系統中產生作用。一個性質是折射，或者說光通過一個透明的或半透明的介質時會被彎曲。物體在水中的實際位置與從表面所看到的位置是不同的，這種陷降就是折射。這是由於光線被物質減慢而造成的。折射系數是光在物質中的速度相對於光在空氣中的速度的測量。它是反射角度和入射角度的比值。對於光刻膠，它的折射率和玻璃比較接近，大約是1.5。
光刻膠的存儲和控制
光刻膠是一種精細的高科技混合物。它們的生產是高精度的。一旦一種光刻工藝被開發，它的續航成功是靠對工藝參數日復一日的控制和產生恒定的光刻膠產品。提供光刻膠批與批之間的一致性是光刻膠生產商的責任。保持光刻膠批與批之間的一致性則是使用者的責任。光刻膠的幾個特性決定了光刻膠儲存和控制所需要的條件。
點擊
閱讀原文