光刻胶的主要性能指标解析

（1）灵敏度（sensitivity）。即光刻胶材料对某种波长的光的反应程度。不同的光刻胶对于不同的波长的光是有选择性的。比如248 nm波长光刻胶的成膜树脂中存在苯环结构，对193 ntn波长的光具有很强的吸收作用，即对193 nm波长的光是不透明的，因此193 nm光刻胶必须改变树脂主体。同时，高的产出要求短的曝光时间，对光刻胶的灵敏度要求也越来越高。通常以曝光剂量（单位为mJ/cm2）作为衡量光刻胶灵敏度的指标，曝光剂量值越小，代表光刻胶的灵敏度越高。I线光刻胶材料曝光剂量在数百mJ/cm2左右，而KrF和ArF的光刻胶材料，其曝光剂量则在30和20 mJ/cm2左右。

（2）对比度（contrast）。即光刻胶材料曝光前后化学物质（如溶解度）改变的速率。对比度与光刻胶材料的分辨能力有相当密切的关系。通常它是由如下方法测定的：将一已知厚度的光刻胶薄膜旋转涂布于硅晶片之上，再软烤除去多余的溶剂；然后，将此薄膜在不同能量的光源下曝光，再按一般程序显影。测量不同曝光能量的光刻胶薄膜厚度，再对曝光能量作图，即可由曲线线性部分的斜率求得对比度。如图4-15所示，γp和γn分别为正光刻胶和负光刻胶材料的对比度。同时，也可以得到该光刻胶的灵敏度。图4-15（a）中的DL为灵敏度。

图4-15　显影薄膜的厚度与曝光能量的关系

（a）正光刻胶（b）负光刻胶

（3）分辨能力（resolution）。即光刻工艺中所能形成最小尺寸的有用图像。此性质深受光刻胶材质本身物理化学性质的影响，必须避免光刻胶材料在显影过程中收缩或在硬烤中流动。因此，若要使光刻胶材料拥有良好的分辨能力，需谨慎选择高分子基材及所用的显影剂。(www.xing528.com)

（4）光吸收度（optical density）。即每一微米厚度的光刻胶材料在曝光过程中所吸收的光能。若光刻胶材料的光吸收度太低，则光子太少而无法引发所需的光化学反应；若其光吸收度太高，则由于光刻胶材料所吸收的光子数目可能不均匀而破坏所形成的图形。通常光刻胶所需的光吸收度在0.4μm-1以下，这个通过调整光刻胶材料的化学结构得到适当的光吸收度即量子效率。

（5）耐刻蚀度（etching resistance）。即光刻胶材料在刻蚀过程中的抵抗力。在图形从光刻胶转移到晶片的过程中，光刻胶材料必须能够抵抗高能和高温（＞150℃）而不改变其原有特性。

（6）纯度（purity）。集成电路工艺对光刻胶的纯度要求是非常严格的，尤其是金属离子的含量。如由G线光刻胶发展到I线光刻胶材料时，金属Na，Fe，和K离子的含量由10-7降低到10-8，由此可见其纯度重要性。

（7）黏附性（adherence）。指光刻胶薄膜与衬底的黏附能力，主要衡量光刻胶抗湿法腐蚀能力。它不仅与光刻胶本身的性质有关，而且与衬底的性质和其表面情况等有密切关系。

在实际的工艺中光刻胶的选择还必须考虑硅片表面的薄膜种类与性质（反射率、亲水性或疏水性）和产品图形所需的解析度。