抗反射塗層

抗反射塗層(Anti-Reflection Coating, ARC)是旋塗於光刻膠與Si襯底界面處以吸收光刻反射光的物質 ^[1]  。

抗反射塗層主要包括：底部抗反射塗層、頂部抗反射塗層、可以顯影的底部抗反射塗層、旋塗的含Si抗反射塗層、碳塗層等。

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

圖1 底部抗反射塗層的光相移相消 ^[2] 

頂部抗反射塗層(Top Anti-Reflection Coating, TARC)是塗覆在光刻膠頂部的，完全依賴光學相消干涉(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，對光刻膠/襯底界面處的反射無法抑制。

圖2 頂部抗反射塗層 ^[2] 

可以顯影的底部抗反射塗層(Developable Bottom Anti-Reflection Coating, DBARC)主要有兩種。一種是能直接溶於顯影液的抗反射塗層(Wet- Developable BARC)，由於塗層材料在顯影液中是一個各向同性的過程，這種DBARC溶解後形成的側面不是垂直的。另一種是光敏的抗反射塗層(Photosensitive DBARC)。在旋塗後烘烤的過程中，聚合物受熱激發交聯(Thermally Cross-Linking)反應。在曝光過程中，曝光光線透過光刻膠照射在塗層上，激發塗層中的光化學反應解除交聯，使之溶解於顯影液。光敏的DBARC是DBARC的主流。

旋塗的含Si抗反射塗層(SiARC)的主要材料是有機硅氧烷(organosiloxane)。

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

有機抗反射塗層通過吸收光來減小反射，與塗光刻膠的方式一樣被旋塗在硅片上。無機抗反射塗層通過等離子體增強化學氣相澱積形成。無機抗反射塗層不吸收光，而是通過特定波長相移相消起作用，是以折射率、膜層厚度和其它參數為基礎的 ^[3]  。

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