【光刻膠資料評測科技】（從酚醛樹脂光刻膠到最新的EUV光刻膠）

編輯推薦

光刻膠是將圖形轉移到電晶體基材上的關鍵資料之一，他是一個配方產品，由多種組分組成。 光刻膠對純度、雜質含量、固體顆粒等要求非常高，光刻膠的開發需要昂貴的設備、苛刻的環境及特殊專業技能人才。 光刻膠的評測項目繁多，但光刻膠企業之間又相互保密。 關於光刻膠評估方法的書籍少之又少，由於光刻膠的研究及產業化主要集中在日本、美國，相關資料也都是英文和日文，在國內幾乎沒有相關書籍出版。 《光刻膠材料評測-從酚醛樹脂光刻膠到EUV光刻膠》一書由日本關口純先生撰寫，內容涉及光刻技術概述、感光性樹脂塗覆、曝光科技、曝光後烘烤和顯影科技、g/i線光刻膠評測科技、KrF/ArF光刻膠評測科技、ArF浸沒式光刻膠和DP工藝評測科技、EUV光刻膠評測科技、納米壓印樹脂的評測科技等方面，詳細介紹了光刻膠的各種評估原理、方法、工藝及設備。 另外本書還介紹了基於光刻膠的光學參數和顯影速度數據進行光刻圖案逼真類比的科技與方法，這樣可以大幅縮短光刻膠的開發週期，不僅節省資源而且效率更高。 本書內容豐富，既有基礎理論知識，又有實際操作流程； 既涉及化學反應，又講述設備原理及應用； 既有資料分析，還有理論計算； 從g/i線光刻膠開始，一直到現時先進的EUV光刻膠； 對光刻膠的工作原理、工藝流程、檢測方法進行了詳細的討論。

內容簡介

光刻膠是微電子技術中微細圖形加工的關鍵資料之一，在類比電晶體、發光二極體、微機電系統、太陽能光伏、微流道和生物晶片、光電子器件/光子器件中都有重要的應用。 本書從光刻技術基礎知識出發，系統介紹了多種類型光刻膠應用工藝、評測科技。 具體包括光刻膠塗布、曝光工藝、曝光後烘烤和顯影科技，以及g線和i線光刻膠、KrF和ArF光刻膠、ArF浸沒式光刻膠、EUV光刻膠等的特徵、應用工藝及評測科技，希望對國內的研究人員有很好的啟發和指導意義。

目錄

第1章光刻技術概述001

參考文獻007

第2章光刻膠的塗覆008

2.1光刻膠塗覆裝置008

2.1.1絲網印刷塗覆法008

2.1.2旋塗法008

2.1.3滾塗法010

2.1.4膜壓法010

2.1.5浸塗法010

2.1.6噴塗法012

2.2旋塗工藝013

2.2.1旋塗工藝流程013

2.2.2旋塗工藝影響因素015

2.3 HMDS處理021

2.3.1 HMDS處理原理021

2.3.2 HMDS處理效果021

2.4預烘烤024

2.5膜厚評測026

2.5.1用高低差量測膜厚（數微米～500μm）026

2.5.2光譜反射儀量測膜厚（50nm～300μm）026

2.5.3橢圓偏光計（橢偏計）量測膜厚（1nm～2μm）028

參考文獻029

第3章曝光科技030

3.1曝光設備概述030

3.1.1接觸式對準曝光030

3.1.2近距離對準曝光031

3.1.3鏡面投影曝光031

3.1.4縮小的投影曝光系統—步進曝光機033

3.2曝光原理035

3.2.1近距離曝光的光學原理035

3.2.2步進曝光機的光學原理037

3.2.3獲得高解析度的方法039

3.3光刻膠的感光原理和ABC參數041

參考文獻044

第4章曝光後烘烤（PEB）和顯影科技045

4.1曝光後烘烤概述045

4.2 PEB中感光劑的熱分解047

4.3 PEB法測定感光劑擴散長度048

4.3.1通過量測顯影速度計算感光劑的擴散長度049

4.3.2結果及分析053

4.3.3小結059

4.4表面難溶性參數的計算及評測059

4.4.1引言059

4.4.2顯影速度量測裝置的高精度化059

4.4.3表面難溶性參數的計算061

4.4.4表面難溶性參數的量測062

4.4.5小結064

4.5顯影科技064

4.5.1浸漬顯影064

4.5.2噴霧顯影065

4.5.3旋覆浸潤顯影065

4.5.4緩供液旋覆浸潤顯影067

參考文獻069

第5章g線和i線光刻膠（酚醛樹脂光刻膠）評測科技071

5.1酚醛樹脂光刻膠概述071

5.1.1簡介071

5.1.2高解析度要求072

5.2利用光刻類比對酚醛樹脂光刻膠進行評測077

5.2.1簡介077

5.2.2光刻模擬技術078

5.2.3參數的實測和類比082

5.2.4小結094

5.3利用類比進行工藝優化095

5.3.1簡介095

5.3.2實驗與結果095

5.3.3類比研究097

5.3.4分析與討論100

5.3.5小結101

參考文獻101

第6章KrF和ArF光刻膠評測科技103

6.1 KrF光刻膠103

6.2化學增幅型光刻膠的脫保護反應106

6.2.1實驗裝置107

6.2.2傳統模型的問題以及對Spence模型的探討108

6.2.3實驗與結果110

6.2.4新脫保護反應模型的提出和對脫保護反應的分析113

6.2.5小結117

6.3曝光過程光刻膠的脫氣117

6.3.1利用QCM觀察曝光過程光刻膠質量變化118

6.3.2利用GC-MS分析曝光過程光刻膠的脫氣119

6.3.3利用FT-IR觀察曝光過程的脫保護反應121

6.3.4實驗與結果121

6.3.5小結127

6.4 ArF光刻膠127

6.5 PAG的產酸反應131

6.5.1實驗裝置132

6.5.2實驗與結果133

6.5.3分析與討論135

6.5.4小結138

6.6 ArF光刻膠曝光過程的脫氣138

6.6.1脫氣收集設備和方法139

6.6.2實驗與結果140

6.6.3分析與討論145

6.6.4小結146

6.7光刻膠在顯影過程中的溶脹146

6.7.1實驗儀器147

6.7.2减少熱衝擊148

6.7.3實驗與結果149

6.7.4可重複性151

6.7.5 TBAH顯影劑的溶脹行為152

6.7.6小結154

6.8通過香豆素添加法分析PAG的產酸反應154

6.8.1實驗過程155

6.8.2結果和討論158

6.8.3小結162

參考文獻162

第7章ArF浸沒式光刻膠和雙重圖形化（DP）工藝評測科技166

7.1 ArF浸沒式曝光科技166

7.2浸沒式曝光過程的評測—水滲入光刻膠膜與感光度變化169

7.2.1浸沒式曝光反應分析設備170

7.2.2浸沒式曝光的光刻膠資料評測172

7.2.3實驗與結果173

7.2.4小結179

7.3浸沒式曝光過程的評估—對溶出的評測179

7.3.1 WEXA-2系統和採樣方法179

7.3.2分析方法182

7.3.3分析系統可靠性驗證186

7.3.4實驗與結果188

7.3.5小結190

7.4浸沒式DP曝光科技191

7.4.1 LLE方法192

7.4.2雙重圖形工藝的評測194

7.4.3小結195

參考文獻195

第8章EUV光刻膠評測科技197

8.1 EUV曝光科技197

8.2利用光刻類比軟體評估EUV光刻膠200

8.2.1系統配寘200

8.2.2實驗與結果202

8.2.3類比分析204

8.2.4小結206

8.3 EUV光刻膠的脫保護反應207

8.3.1傳統方法的問題207

8.3.2與EUVL對應的新型脫保護反應分析裝置209

8.3.3實驗與結果211

8.3.4小結214

8.4 EUV光刻膠脫氣評測214

8.4.1脫氣評估裝置概述215

8.4.2脫氣評估裝置EUVOM-9000 216

8.4.3小結220

參考文獻220

第9章納米壓印工藝的優化及評測科技222

9.1使用光固化樹脂進行納米壓印的工藝優化和評測222

9.1.1簡介222

9.1.2實驗設備223

9.1.3預曝光工藝（PEP）223

9.1.4實驗與結果224

9.1.5預曝光方法的影響226

9.1.6分析與討論229

9.1.7小結230

9.2使用光和熱固化樹脂進行納米壓印的工藝優化和評測231

9.2.1引言231

9.2.2 SU-8壓印存在的問題231

9.2.3工藝條件優化233

9.2.4實驗過程238

9.2.5小結241

9.3無需脫模工藝的複製轉印科技241

9.3.1簡介241

9.3.2製作複製模具（MXL範本）241

9.3.3複製轉印實驗243

9.3.4實驗結果244

9.3.5複製轉印的尺寸限制246

9.3.6小結247

9.4納微米混合結構的一次轉印科技247

9.4.1簡介247

9.4.2納米壓印機LTNIP-2000 248

9.4.3實驗與結果250

9.4.4小結253

參考文獻253