抗反射涂層(Anti-Reflection Coating, ARC)是旋涂于光刻膠與Si襯底界面處以吸收光刻反射光的物質(zhì)[1] 。

抗反射涂層主要包括：底部抗反射涂層、頂部抗反射涂層、可以顯影的底部抗反射涂層、旋涂的含Si抗反射涂層、碳涂層等。

       底部抗反射涂層(Bottom Anti-Reflection Coating, BARC)是位于Si襯底和光刻膠之間的涂層。主要成分是能交聯(lián)的樹脂、熱致酸發(fā)生劑、表面活性劑以及溶劑。底部抗反射圖層已經(jīng)顯現(xiàn)出減少反射和諸如駐波等問題的最有效的方法。

圖1 底部抗反射涂層的光相移相消[2]

頂部抗反射涂層(Top Anti-Reflection Coating, TARC)是涂覆在光刻膠頂部的，完全依賴光學(xué)相消干涉(Destructive Interference)來控制光刻膠表面的反射，也只能控制光刻膠表面的反射率，對(duì)光刻膠/襯底界面處的反射無法抑制。

圖2 頂部抗反射涂層[2]

可以顯影的底部抗反射涂層(Developable Bottom Anti-Reflection Coating, DBARC)主要有兩種。一種是能直接溶于顯影液的抗反射涂層(Wet- Developable BARC)，由于涂層材料在顯影液中是一個(gè)各向同性的過程，這種DBARC溶解后形成的側(cè)面不是垂直的。另一種是光敏的抗反射涂層(Photosensitive DBARC)。在旋涂后烘烤的過程中，聚合物受熱激發(fā)交聯(lián)(Thermally Cross-Linking)反應(yīng)。在曝光過程中，曝光光線透過光刻膠照射在涂層上，激發(fā)涂層中的光化學(xué)反應(yīng)解除交聯(lián)，使之溶解于顯影液。光敏的DBARC是目前DBARC的主流。

旋涂的含Si抗反射涂層(SiARC)的主要材料是有機(jī)硅氧烷(organosiloxane)。

碳涂層(Spin-On-Carbon, SOC)，其主要成分是高C含量的聚合物。

選擇抗反射涂層的一個(gè)因素是，在完成光刻工藝步驟之后抗反射涂層能夠被除去的能力。在某些情況下有機(jī)抗反射涂層(主要是頂部抗反射涂層)是水溶的，通過顯影步驟的沖水很容易去掉。無機(jī)抗反射涂層較難被去掉，特別是當(dāng)它們的化學(xué)組成與下層類似時(shí)。這個(gè)抗反射涂層有時(shí)被留在硅片表面成為器件的一部分[2]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韋亞一．超大規(guī)模集成電路先進(jìn)光刻理論與應(yīng)用．北京：科學(xué)出版社，2016.5，188-209

[2] Michael Quirk. Julian Serda．半導(dǎo)體制造技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，2015.6，354-357

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