光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種光照后能改變抗蝕能力的高分子化合物。一般情況下，光刻膠是帶有芳香味的具有一定黏度及顏色的液體。光刻膠以液態涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固態。光刻膠的作用是將光刻板上的圖形轉移到硅片表面的氧化層中，在后續工序中，保護下面的材料。

光刻膠主要由4種成分組成。

（1）感光劑。感光劑是光刻膠的核心部分，感光劑經光照后，在曝光區能很快地發生光固化反應，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發生明顯變化。曝光時間、光源所發射光線的強度都根據感光劑的特性來決定。

（2）增感劑。感光劑的感光速度都較慢，生產上效率太低，因此向光刻膠中添加了提高感光速度的增感劑。

（3）溶劑。感光劑和增感劑都是固態物質，為了方便涂覆，要將它們加入溶劑進行溶解，形成液態物質。

（4）添加劑。添加劑用以改變光刻膠的某些特性，如為改善光刻膠發生反射而添加染色劑等。

光刻膠的主要技術參數

（1）分辨率。分辨率是指區別半導體晶片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關鍵尺寸（Critical Dimension，CD）來衡量分辨率。形成的關鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。

（2）對比度。對比度是指光刻膠從曝光區到非曝光區過渡的陡度。對比度越高，形成圖形的側壁越陡峭，分辨率越好。

（3）敏感度。敏感度是指光刻膠上產生一個良好的圖形所需一定波長光的最小能量值（或最小曝光量），單位是毫焦/平方厘米（mJ/cm2）。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光（DUV）、極深紫外光（EUV）等尤為重要。

（4）黏度。黏度是衡量光刻膠流動特性的參數。黏度隨光刻膠中溶劑的減少而增加；高黏度會產生厚的光刻膠；黏度越小，勻膠后光刻膠的厚度越均勻。黏度的單位是泊（poise），光刻膠一般用厘泊（cps，厘泊為1%泊）來度量。

（5）黏附性。黏附性表征光刻膠黏著于襯底的強度。光刻膠的黏附性不足會導致半導體晶圓片表面的圖形變形。光刻膠的黏附性必須經受住后續工藝，比如刻蝕、離子注入和熱擴散等。

（6）抗蝕性。光刻膠必須有較強的抗蝕性，才能在后續的工序中起到保護作用。

（7）表面張力。表面張力是指液體中將表面分子拉向液體主體內的分子間吸引力。光刻膠的表面張力越大，它的覆蓋性就越差。光刻膠應該具有比較小的表面張力，使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋能力。

（8）曝光速度。曝光速度越快，在光刻蝕區域晶圓的加工速度就越大，負光刻膠通常需5～15s時間曝光，正光刻膠較慢，其曝光時間為負膠的3～4倍。

（9）針孔密度。針孔是光刻膠層尺寸非常小的空穴。針孔是有害的，因為它可以允許刻蝕劑滲過光刻膠層進而在晶圓表面層刻蝕出小孔。針孔是在涂膠工藝中由環境中的微粒污染物造成的，或者由光刻膠層結構上的空穴造成的。光刻膠層越厚，針孔越少，但它也降低了分辨率，光刻膠厚度的選擇過程中需權衡這兩個因素的影響。正膠的縱橫比較高，所以正膠可以用更厚的光刻膠膜達到想要的圖形尺寸，而且針孔密度更低。

（10）階梯覆蓋度。晶圓在進行光刻工藝之前，表面已經有了很多的層。光刻膠要能起到阻隔刻蝕的作用，必須在以前層的上面保持足夠的膜厚。光刻膠用足夠厚的膜來覆蓋晶圓表面層的能力即階梯覆蓋度，它是一個非常重要的參數。

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