포토 레지스트의 기능

포토 레지스트는 감광성 화학 작용 (또는 전자 에너지에 민감한) 을 가진 고분자 재료로, 자외선 노출 또는 전자빔 노출 패턴을 전송하는 매체입니다. 리소그래피의 영어 이름은 resist 이며 resist, photoresist 등으로 번역됩니다. 빛의 내식제의 기능은 내각층으로 라이닝 표면을 보호하는 것이다. 빛의 부식제는 외관상 젤라틴 액체로 나타나기 때문에 단지 하나의 이미지일 뿐이다.

빛의 내식제는 보통 박막 형태로 라이닝의 표면을 골고루 덮는다. 자외선이나 전자빔에 비춰질 때, 빛의 내식제 재료의 특성이 바뀔 것이다. 현상액 현상 후 노출 후, 노출 후 네거티브 포토 레지스트 또는 노출되지 않은 포지티브 포토 레지스트가 기판 표면에 남아 설계 된 마이크로/나노 구조를 포토 레지스트로 전송하고, 후속 에칭, 증착 등의 공정을 통해 패턴을 포토 레지스트 아래의 기판으로 더 전송할 수 있으며, 마지막으로 포토 레지스트를 사용하여 포토 레지스트를 제거 할 수 있습니다.

포토 레지스트의 적용 범위

광각 접착제는 집적 회로 (IC), 패키징, 마이크로기계 시스템 (MEMS), 광전자/포토닉스, 평면 패널 디스플레이 (LED, LCD, 유기 발광 다이오드), 태양열 광전지 (Solar PV) 등에 널리 사용됩니다.

포토 레지스트의 분류 및 유형

포토 레지스트는 그에 의해 형성된 패턴의 극성에 따라 양성 포토 레지스트와 네거티브 포토 레지스트로 나눌 수 있습니다.

포지티브 접착제는 중합체의 긴 사슬 분자가 빛에 의해 짧은 사슬 분자로 절단되는 것을 말합니다. 음의 접착제는 중합체의 짧은 사슬 분자가 빛으로 인해 긴 사슬 분자와 교착되는 것을 말한다. 짧은 사슬 분자 중합체는 현상액에 용해될 수 있으므로 포지티브 접착제의 노출 부분은 제거되고 네거티브 접착제의 노출 부분은 유지됩니다.

① 자외선 포토 레지스트:

다양한 공정: 스프레이 전용 접착제, 화학 증폭 접착제, 스트리핑 접착제, 역상 접착제, 고해상도 접착제, LIGA 접착제 등.

다양한 파장: 짙은 자외선, I 선, g 선 및 장파 노출에 사용되는 포토 레지스트.

다양한 두께: 포토 레지스트의 두께는 수십 나노미터에서 수백 미크론까지 다양합니다.

② 전자빔 레지스트

전자빔 사이징: PMMA 접착제, PMMA/MA 중합체, LIGA 접착제 등.

전자빔 네거티브: 고해상도 전자빔 네거티브, 화학 증폭 접착제 (고감도 전자빔 접착제) 등.

③ 특수 제조/실험 샘플.

전자빔 노출 전도성 접착제, 내산-염기 보호제, 홀로그램 포토 레지스트, 폴리이 미드 접착제 (고온 보호제) 등 특수 공예 접착제.

④ 매칭 시약 (공정 화학 물질)

현상액, 접착제 제거제, 희석제, 부착력 촉진제 (접착제), 정영액 등.

4. 포토 레지스트의 조성

포토 레지스트는 일반적으로 수지/중합체, 용제, 광활성 화합물 (PAC) 및 첨가제의 네 부분으로 구성됩니다. 여기서 수지 중합체는 포토 레지스트의 주체이며 포토 레지스트를 에칭에 내성이 있습니다. 용제는 포토 레지스트를 액체 상태로 만들어 코팅하기 쉽습니다. 광활성 물질은 특정 파장의 빛/전자빔/이온빔 /X 선에 민감하고 그에 상응하는 화학반응을 일으키는 광각제를 제어하는 것이다. 첨가제는 접착제의 흡수율/용해도 제어와 같은 포토 레지스트의 일부 특성을 변경하는 데 사용됩니다.

포토 레지스트의 주요 기술 파라미터

5. 1. 감도

감도는 포토 레지스트의 노출 속도를 측정하는 지표입니다. 포토 레지스트의 감도가 높을수록 필요한 노출 복용량이 작아집니다. 단위: MJ/cm2 또는 mJ/cm2.

5.2. 해결

실리콘 표면의 인접한 그래픽 특징을 구분하는 능력. 일반적으로 해상도는 임계 치수 (CD) 로 측정됩니다. 임계 크기가 작을수록 포토 레지스트의 해상도가 좋습니다.

포토 레지스트의 해상도는 포괄적 인 지표이며, 이 지표에 영향을 미치는 요소는 일반적으로 세 가지입니다.

노출 시스템의 (1) 해상도.

(2) 포토 레지스트의 대비, 접착제 두께 및 상대 분자량. 일반적으로 얇은 접착제는 고해상도 그래픽을 쉽게 얻을 수 있습니다.

(3) 전면 베이킹, 노출, 현상, 후면 베이킹 등의 공정은 모두 포토 레지스트의 해상도에 영향을 줍니다.

5.3. 비교

대비는 노출 영역에서 노출되지 않은 영역으로의 포토 레지스트의 전환 그라데이션입니다. 대비가 좋을수록 측벽이 가파르고 폭이 높은 패턴을 형성하기 쉽다.

5.4. 점도

포토 레지스트의 유동 특성을 측정하는 매개 변수. 점도는 일반적으로 포토 레지스트에서 중합체의 고체 함량을 사용하여 제어할 수 있습니다. 동일한 포토 레지스트는 농도에 따라 점도가 다를 수 있으며 점도에 따라 접착제가 다른 코팅 두께를 결정합니다.

5.5. 에칭 방지

빛의 내식제는 반드시 접착력을 유지하고 후속 에칭 과정에서 라이닝 표면을 보호해야 한다. 열 안정성, 내식성 및 이온 충격 저항.

5.6 프로세스 위도

베이킹 전후의 포토 레지스트 온도, 노출 공정, 현상제 농도 및 현상 시간은 최종 포토 레지스트 패턴에 영향을 미칩니다. 각 공정은 그에 상응하는 최적의 공정 조건을 가지고 있다. 실제 공정 조건이 최적 값에서 벗어나면 리소그래피가 필요한 성능 변화는 가능한 한 작습니다. 즉, 프로세스 허용 오차가 더 큽니다. 이런 빛내식제는 공예 조건의 통제에 대해 일정한 내성을 가지고 있다.

6. 특수 포토 레지스트 소개

6. 1. 화학 증폭 포토 레지스트.

화학증폭제는' PAG, 광산발생기' 라는 물질을 함유하고 있다. 포토 레지스트 노출 과정에서 PAG 는 먼저 분해되어 소량의 광산을 생성합니다. 노출 후 및 현상 전에 이러한 광산 분자는 적절한 온도 (예: PEB, 노출 후 베이킹) 에 베이킹한 다음 체인식으로 반응하여 더 많은 광산 분자를 생성합니다. 대량의 광산은 광각의 노출 부분을 용해 (양수) 하거나 불용 (음수) 할 수 있게 한다. 주요 화학반응은 후베이킹 과정에서 발생하며, 초기 광산을 생성하는 데는 낮은 노출 에너지만 필요하기 때문에 화학증폭제는 일반적으로 감도가 높다.

6.2 그레이 스케일 리소그래피

그레이스케일 노출은 표면의 포토 레지스트 윤곽을 생성하며 3 차원 릴리프 구조를 만드는 광학 노출 기술 중 하나입니다. 회색 노출의 관건은 회색 마스크의 제작, 회색 리소그래피 공정, 리소그래피 엠보스 패턴을 베이스보드 재질로 옮기는 것입니다. 전통적인 커버 템플릿은 빛이 투과되는 영역과 불투명한 영역만 있는 반면, 그레이스케일 마스크 템플릿의 투과율은 그레이스케일로 표시됩니다. 회색 마스크 템플릿을 구현하는 방법은 마스크된 라이트 투과율의 밀도를 변경하는 것입니다.