【更正】先进工艺（以7nm为例）正显影、负显影方案设计

上一篇文章，我没有上心去学习，业余变成了 不靠谱。这两天看了一些负显影资料，重新科普一下正负显影。

一、正显影（PTD）与负显影（NTD）工艺简介

一般来说，正胶被曝光显影之后，属于去除工艺，分辨率高于负胶。

负胶曝光之后，树脂发生交联反应，容易吸收过多东西，形变多。

所以正胶分辨率更高。

如何使用高分辨率的正胶 实现负胶的效果呢？

核心是被曝光部分 化学放大胶的保护基脱落，极性较强， 易溶于水或碱性显影液。但是不易溶于有机溶剂。负显影刚好利用了这个原理。

负显影（Negative-Tone Development, NTD）

• 核心定义：采用正性光刻胶，但通过有机溶剂显影剂实现 “反向显影”—— 未曝光区域易溶于有机溶剂被去除，曝光区域因树脂交联 / 溶解性变化而保留。

• 关键流程：基板处理→涂胶（兼容有机溶剂的正性光刻胶）→前烘→曝光（EUV / 深紫外光）→后烘→显影（有机溶剂，如 PGMEA、HBM、环己酮等）→刻蚀→去胶。

• 核心特点：低膨胀、溶解平滑，可降低线宽粗糙度（LWR）；适配短波长光刻（如 EUV），是先进制程的核心显影方案。

7nm 工艺中正负显影的实际工艺设计

7nm 工艺以 “EUV 光刻 + 负显影（NTD）” 为核心方案，正显影仅作为辅助补充，核心设计逻辑是适配 EUV 的短波长（13.5nm）和小尺寸图案的高精度需求。

核心组合：EUV + 负显影的选择原因

• 解决衍射极限：EUV 波长仅 13.5nm，配合负显影的低膨胀特性，可突破传统正显影在小尺寸下的衍射模糊问题，实现 5nm 以下特征尺寸（如 7nm 工艺中实际物理尺寸≈5nm）。

• 优化 RLS 权衡：负显影搭配化学放大光刻胶（CAR），在 7nm 节点实现 “高分辨率（22nm hp）+ 低 LWR（3.8nm）+ 高灵敏度（13 mJ/cm²）” 的平衡，解决正显影在小尺寸下 “分辨率提升则灵敏度下降” 的矛盾。

7nm 工艺中，正显影仅用于非核心层（如厚膜介质层、大面积平坦化层），利用其低成本优势降低整体工艺成本；核心层（栅极、源漏、关键互连层）仍采用负显影保证精度。

负显影凭借 “低膨胀、高分辨率、低 LWR” 的优势，成为 7nm 及以下先进制程（配合 EUV 光刻）的核心显影方案，解决了小尺寸下的图案保真度问题；正显影则依托成熟度和成本优势，在非核心层中继续发挥作用。两者的 “核心层 + 辅助层” 搭配，实现了 7nm 工艺 “精度 + 成本” 的平衡。

值得注意的是，尽管鳍的形成、平行 GATE的形成中分别使用了 SAQP、SADP工艺。他们也是很核心的层，但是CD的控制主要依赖于ALD和ALE，所以光刻的要求相对可以实现。