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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。

光刻胶按用途分类

光刻胶经过几十年不断的发展和进步,应用领域不断扩大,衍生出非常多的种类,按照应用领域,光刻胶可以划分为印刷电路板(PCB)用光刻胶、液晶显示(LCD)用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。其中,PCB 光刻胶技术壁垒相对其他两类较低,而半导体光刻胶代表着光刻胶技术水平。

(1)半导体用光刻胶

在半导体用光刻胶领域,光刻技术经历了紫外全谱(300～450nm)、G 线(436nm)、I 线 (365nm)、深紫外(DUV,包括 248nm 和 193nm)和极紫外(EUV)六个阶段。相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生,光刻胶中的关键配方成份,如成膜树脂、光引发剂、添加剂也随之发生变化,使光刻胶的综合性能更好地满足工艺要求。

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光刻胶工艺

主要用于半导体图形化工艺，是半导体制造过程中的重要步骤。光刻工艺利用化学反应原理把事先制备在掩模上的图形转印到晶圆，完成工艺的设备光刻机和光刻胶都是占半导体芯片工厂资产的大头。

在目前比较主流的半导体制造工艺中，一般需要40 步以上独立的光刻步骤，贯穿了半导体制造的整个流程，光刻工艺的***程度决定了半导体制造工艺的***程度。光刻过程中所用到的光刻机是半导体制造中的***设备。目前，ASML 的NXE3400B售价在一亿欧元以上，媲美一架F35 战斗机。

按曝光波长，光刻胶可分为紫外（300~450 nm）光刻胶、深紫外（160~280 nm）光刻胶、极紫外（EUV，13.5 nm）光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。按照应用领域的不同，光刻胶又可以分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示（LCD）用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。PCB光刻胶技术壁垒相对其他两类较低，而半导体光刻胶代表着光刻胶技术***水平。

光刻胶的成分

树脂:光刻树脂是一种惰性的聚合物基质 ,是用来将其他材料聚合在一-起的粘合剂。 光刻胶的粘附性、胶膜厚度等都是树脂给的。

感光剂:感光剂是光刻胶的***部分，他对光形式的辐射能,特别在紫外区会发生反应。曝光时间、光源所发射光线的强，度都根据感光剂的特性选择决定的。

溶剂:光刻胶中容量较大的成分，感光剂和添加剂都是固体物质，为了方便均匀的涂覆,要将他们加入溶剂进行溶解,形成液态物质，并且使之具有良好的流动性，可以通过选择方式涂布在waf er表面。

添加剂:用以改变光刻胶的某些特性,如改善光刻胶发生反射而添加染色剂。

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