光阻是什麼
光阻(photoresist)是一種對特定波長光線敏感的高分子材料。微影製程會先在晶圓表面均勻塗上一層光阻,再用光透過光罩照射;被光照到的區域會發生化學變化,使其在後續顯影時溶解度改變。
正型與負型
- 正型光阻(Positive):被曝光的區域在顯影液中變得可溶、被洗掉。圖案與光罩一致,解析度通常較佳,是先進製程的主流。
- 負型光阻(Negative):被曝光的區域交聯硬化而留下,未曝光區被洗掉。
化學放大光阻(CAR)
為了用有限的光能量達到足夠的反應,現代光阻多採化學放大機制:曝光後產生少量酸,再經由烘烤讓酸催化一連串反應,達到「放大」效果。這讓深紫外(DUV)與極紫外(EUV)微影得以在較低劑量下成像。
為什麼這是個高門檻的材料
- 光阻必須極度純淨,任何金屬離子污染都可能造成缺陷。
- 隨著波長縮短到 EUV(13.5 nm),光阻配方需要全新設計,是少數高度專業的化學供應商才能掌握的技術。
- 與光阻搭配的還有抗反射層、顯影液、光阻去除劑等一整套化學品。
材料看似不起眼,卻是決定先進製程能否量產的關鍵之一。延伸閱讀請見〈微影技術原理〉與〈特用氣體與濕製程化學品〉。