上一篇文章，我沒(méi)有上心去學(xué)習(xí)，業(yè)余變成了 不靠譜。這兩天看了一些負(fù)顯影資料，重新科普一下正負(fù)顯影。

一、正顯影（PTD）與負(fù)顯影（NTD）工藝簡(jiǎn)介

一般來(lái)說(shuō)，正膠被曝光顯影之后，屬于去除工藝，分辨率高于負(fù)膠。

負(fù)膠曝光之后，樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，容易吸收過(guò)多東西，形變多。

所以正膠分辨率更高。

如何使用高分辨率的正膠 實(shí)現(xiàn)負(fù)膠的效果呢？

核心是被曝光部分 化學(xué)放大膠的保護(hù)基脫落，極性較強(qiáng)， 易溶于水或堿性顯影液。但是不易溶于有機(jī)溶劑。負(fù)顯影剛好利用了這個(gè)原理。

負(fù)顯影（Negative-Tone Development, NTD）

• 核心定義：采用正性光刻膠，但通過(guò)有機(jī)溶劑顯影劑實(shí)現(xiàn) “反向顯影”—— 未曝光區(qū)域易溶于有機(jī)溶劑被去除，曝光區(qū)域因樹(shù)脂交聯(lián) / 溶解性變化而保留。

• 關(guān)鍵流程：基板處理→涂膠（兼容有機(jī)溶劑的正性光刻膠）→前烘→曝光（EUV / 深紫外光）→后烘→顯影（有機(jī)溶劑，如 PGMEA、HBM、環(huán)己酮等）→刻蝕→去膠。

• 核心特點(diǎn)：低膨脹、溶解平滑，可降低線寬粗糙度（LWR）；適配短波長(zhǎng)光刻（如 EUV），是先進(jìn)制程的核心顯影方案。

7nm 工藝中正負(fù)顯影的實(shí)際工藝設(shè)計(jì)

7nm 工藝以 “EUV 光刻 + 負(fù)顯影（NTD）” 為核心方案，正顯影僅作為輔助補(bǔ)充，核心設(shè)計(jì)邏輯是適配 EUV 的短波長(zhǎng)（13.5nm）和小尺寸圖案的高精度需求。

核心組合：EUV + 負(fù)顯影的選擇原因

• 解決衍射極限：EUV 波長(zhǎng)僅 13.5nm，配合負(fù)顯影的低膨脹特性，可突破傳統(tǒng)正顯影在小尺寸下的衍射模糊問(wèn)題，實(shí)現(xiàn) 5nm 以下特征尺寸（如 7nm 工藝中實(shí)際物理尺寸≈5nm）。

• 優(yōu)化 RLS 權(quán)衡：負(fù)顯影搭配化學(xué)放大光刻膠（CAR），在 7nm 節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn) “高分辨率（22nm hp）+ 低 LWR（3.8nm）+ 高靈敏度（13 mJ/cm2）” 的平衡，解決正顯影在小尺寸下 “分辨率提升則靈敏度下降” 的矛盾。

7nm 工藝中，正顯影僅用于非核心層（如厚膜介質(zhì)層、大面積平坦化層），利用其低成本優(yōu)勢(shì)降低整體工藝成本；核心層（柵極、源漏、關(guān)鍵互連層）仍采用負(fù)顯影保證精度。

負(fù)顯影憑借 “低膨脹、高分辨率、低 LWR” 的優(yōu)勢(shì)，成為 7nm 及以下先進(jìn)制程（配合 EUV 光刻）的核心顯影方案，解決了小尺寸下的圖案保真度問(wèn)題；正顯影則依托成熟度和成本優(yōu)勢(shì)，在非核心層中繼續(xù)發(fā)揮作用。兩者的 “核心層 + 輔助層” 搭配，實(shí)現(xiàn)了 7nm 工藝 “精度 + 成本” 的平衡。

值得注意的是，盡管鰭的形成、平行 GATE的形成中分別使用了 SAQP、SADP工藝。他們也是很核心的層，但是CD的控制主要依賴于ALD和ALE，所以光刻的要求相對(duì)可以實(shí)現(xiàn)。