（１）应用性能指标 集成电路的进一步发展需要相应的曝光技术的支持，光刻胶技术是
曝光技术的重要组成部分。高性能的曝光工具需要与之相配套的高性能的光刻胶才能真正获
得高分辨率的加工能力。光刻胶在集成电路中的实际应用性能指标主要包括下列几个方面。
① 分辨率。分辨率是一个非常有用的性能指标，虽然其在一定程度上与它的吸收谱有
关，但仍极大地依赖于曝光设备的光源系统。
② 灵敏度。灵敏度可以体现在光刻胶的对比度曲线上。
对比度可以被认为是光刻胶区分掩模板上亮区和暗区能力的衡量标准，且辐照强度在光
刻胶线条和间距的边缘附近平滑地变化。光刻胶的对比度越大，线条边缘越陡。典型的光刻
胶对比度为２～４。
对于理想光刻胶来说，如果受到该阈值以上的曝光剂量，则光刻胶完全感光；反之，完
全不感光。而实际光刻胶的曝光阈值存在一个分布，该分布范围越窄，光刻胶的性能越好。
③ 抗刻蚀性能。光刻胶在集成电路制造工艺中的抗刻蚀性能主要有两个：一是耐化学
腐蚀性。光刻胶在印制各层电路图形于 Ｓｉ片及其他薄膜层上时，需把图形保留下来，并把
印有电路图形的光刻胶连同晶片一起置入化学蚀刻液中，进行很多次的湿法腐蚀。只有当光
刻胶具有很强的抗蚀性，才能保证蚀刻液按照所希望的选择比刻蚀出曝光所得图形，更好地
体现器件性能。二是抗等离子刻蚀能力。在线宽小于３μｍ 的工艺过程中，干法刻蚀因其优
良的各向异性而受到广泛应用。与此同时，需要光刻胶对处于蚀刻腔中等离子态的气态分子
有一定的抗蚀性能，否则将会破坏所需电路的完整性，蚀刻效果也受到影响。另外，集成电
路工艺中在进行阱区和源漏区离子注入时，也需要有较好的保护电路图形的能力，否则光刻
胶会因在注入环境中挥发从而影响到注入腔的真空度。此时注入的离子将不会起到其在电路
制造工艺中应起到的性能，器件的电路性能受阻。
④ 驻波效应。驻波效应是抗蚀剂在曝光过程中的寄生现象。光刻胶在曝光过程中由于
其折射率和基体材料折射率不匹配，在基体表面产生的反射光和入射光相互干涉而形成驻
波。光强的驻波分布使光刻胶内的光敏化合物 （ＰＡＣ） 的浓度也呈驻波分布，从而使光刻
胶在显影后边缘轮廓有一定的起伏。驻波效应将在一定程度上改变了元件预期的结构和尺
寸，降低了光刻图形的质量，尤其在线宽更细、更小的电路制作过程中。
（２）光刻工艺中的影响 在集成电路的生产过程中，通常光刻工艺中采用的是１μｍ 左
右的薄光刻胶。一般认为，驻波效应对薄的光刻胶图形有较大影响，减小驻波效应的方法主
要有：在光刻胶与衬底之间涂覆增透膜；采用与光刻胶相匹配的衬底以及采用适当的后烘工
第四章 电子工业用光刻胶 ９７
艺。前两种方法是通过改变光刻胶内部光场分布来改善光刻胶显影轮廓，而后烘是通过平滑
ＰＡＣ 浓度分布来改善光刻胶显影轮廓。与此同时，微机电系统中采用的厚胶工艺受驻波影
响却不大。在膜厚大于５μｍ 后，可忽略驻波效应的影响。
其实，在理想情况下，基体与光刻胶的折射率可以认为是匹配的，即在曝光过程中基体
和光刻胶相邻的表面没有反射光，此时曝光剂量分布均匀一致，而实际曝光剂量的分布与光
刻胶的 ＰＡＣ 浓度密切相关。薄膜厚度在１０μｍ 以内随着其膜厚增大，光刻胶中的 ＰＡＣ 浓度
相对变化率将减小，成类似的反比例曲线。