微制造光刻工艺中光刻胶性能的比较

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1、制造技术微制造光刻工艺中光刻胶性能的比较来五星，轩建平，史铁林，杨叔子（华中科技大学微系统中心，武汉430074）摘要：在MEMS微加工和实验过程过程中，出于制造成本、光刻胶性能的考虑，需要选用合适的光刻胶。本文介绍了常用的正性胶和负性胶以及其曝光、显影的过程，正性胶和负性胶曝光过程漫射的图形缺陷。比较了正性胶和负性胶的各种性能以及各种光刻方式下选用的正负性胶及它们的光刻灵敏度，为微加工过程和实验操作提供指导。关键词：MEMS；微制造；光刻胶；工艺中图分类号：TN305.7文献标识码：A文章编号：1003-353X(2004)11-0022-04Comparisono

2、fCharacteristicsofPhotoresistsinPhotoithographyProcessonMicromachiningLAIWu-xing，XUANJian-ping，SHITie-lin，YANGShu-zi(InstituteofMicro-Systems,HuazhongUniv.ofSci.&Tech.Wuhan430074,China)Abstract:Inprocessofmicromachiningandexperiment,becauseofconclusionofcostandcharacteristic,itneedstose

3、lectappropriatephotoresists.Commonlyusedpositiveresistsandnegativeresistsandtheirexposure,developmentandedge-scatteredradiationareintroduced,theircharacteristicsarecompared,somecommonpositiveandnegativeresistsemployedinvariousli-thographystrategiesaspracticalguideforselectionofaresistto

4、neinmicromachiningandexperi-mentprocessarelisted.Keywords:MEMS；micromachining；resist；process刻胶在曝光之后，被浸入显影溶液中。在显影过程1引言中，正性光刻胶曝过光的区域溶解得要快得多。理光刻加工工艺中为了图形转移，辐照必须作用想情况下，未曝光的区域保持不变。负性光刻胶正在光刻胶上，通过改变光刻胶材料的性质，使得好相反，在显影剂中未曝光的区域将溶解，而曝光在完成光刻工艺后，光刻版图形被复制在圆片的表的区域被保留。正性胶的分辨力往往是最好的，因面[1]。而加工前，如何选用光刻胶在很

5、大程度上已此在IC制造中的应用更为普及，但MEMS系统中，经决定了光刻的精度。尽管正性胶的分辨力是最好由于加工要求相对较低，光刻胶需求量大，负性胶的，但实际应用中由于加工类型、加工要求、加仍有应用市场。工成本的考虑，需要对光刻胶进行合理的选择。本光刻胶必须满足几个硬性指标要求：高灵敏文通过对正性胶和负性胶的性能比较，为加工过度，高对比度，好的蚀刻阻抗性，高分辨力，易程、实验操作中如何合理选用光刻胶提供了依据。于处理，高纯度，长寿命周期，低溶解度，低成本和比较高的玻璃化转换温度（T）[2]。主要的两g2光刻胶及其主要性能个性能是灵敏度和分辨力。大多数光刻胶是无定向划分光

6、刻胶的一个基本的类别是它的极性。光的聚合体。当温度高于玻璃化转换温度，聚合体中22半导体技术第29卷第11期2004年11月制造技术相当多的链条片以分子运动形式出现，因此呈粘性加物不与胶的感光反应发生直接关系，它们不计入流动。当温度低于玻璃化转换温度，链条片段的分胶的成分。子运动停止，聚合体表现为玻璃而不是橡胶。当T在曝光过程中，正性胶通过感光化学反应，切g低于室温，胶视为橡胶。当T高于室温，胶被视断树脂聚合体主链和从链之间的联系，达到削弱聚g为玻璃。由于温度高于T时，聚合体流动容易，合体的目的，所以曝光后的光刻胶在随后显影处理g于是加热胶至它的玻璃转化温度一段时间进

7、行退火中溶解度升高。曝光后的光刻胶溶解速度几乎是未处理，可达到更稳定的能量状态。在橡胶状态，溶曝光的光刻胶溶解速度的10倍。而负性胶，在感剂可以容易从聚合体中去除，如软烘培胶工艺。但光反应过程中主链的随机十字链接更为紧密，并且此时胶的工作环境需要格外关注，当软化胶温度大从链下坠物增长，所以聚合体的溶解度降低。正性于T时，它容易除去溶剂，但也容易混入各种杂胶和负性胶的曝光和显影过程和边界漫射如图1所g质。一般来说，结晶的聚合体不会用来作为胶，因示[3]。由图1(a)可见正性胶在曝光区间显影，负为结晶片的构成阻止均一的各向同性的薄膜的形性胶则相反。图1（