在平板顯示行業(yè):主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠,、LCD觸摸屏用光刻膠,、TFT-LCD正性光刻膠等。在光刻和蝕刻生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,,光刻膠涂覆于晶體薄膜表面,,經(jīng)曝光、顯影和蝕刻等工序?qū)⒐庹郑ㄑ谀ぐ妫┥系膱D形轉(zhuǎn)移到薄膜上,,形成與掩膜版對應(yīng)的幾何圖形,。
在PCB行業(yè);主要使用的光刻膠有干膜光刻膠,、濕膜光刻膠,、感光阻焊油墨等。干膜是用特殊的薄膜貼在處理后的敷銅板上,進(jìn)行曝光顯影,;濕膜和光成像阻焊油墨則是涂布在敷銅板上,,待其干燥后進(jìn)行曝光顯影。干膜與濕膜各有優(yōu)勢,,總體來說濕膜光刻膠分辨率高于干膜,,價格更低廉,正在對干膜光刻膠的部分市場進(jìn)行替代,。 光刻膠的研發(fā)是不斷進(jìn)行配方調(diào)試的過程,,且難以通過現(xiàn)有產(chǎn)品反向解構(gòu)出其配方,這對技術(shù)有很大的要求,。上?;瘜W(xué)放大型光刻膠顯影
分辨率即光刻工藝中所能形成較小尺寸的有用圖像。是區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力,。一般用關(guān)鍵尺寸(CD,,Critical Dimension)來衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小,,光刻膠的分辨率越好 ,。此性質(zhì)深受光刻膠材質(zhì)本身物理化學(xué)性質(zhì)的影響,必須避免光刻膠材料在顯影過程中收縮或在硬烤中流動,。因此,,若要使光刻材料擁有良好的分辨能力,需謹(jǐn)慎選擇高分子基材及所用的顯影劑,。分辨率和焦深都是光刻中圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素,。在光刻中既要獲得更好的分辨率來形成關(guān)鍵尺寸圖形,又要保持合適的焦深是非常矛盾的,。雖然分辨率非常依賴于曝光設(shè)備,,但是高性能的曝光工具需要與之相配套的高性能的光刻膠才能真正獲得高分辨率的加工能力。普陀PCB光刻膠集成電路材料光刻膠通過光化學(xué)反應(yīng),,經(jīng)曝光,、顯影等光刻工序?qū)⑺枰奈⒓?xì)圖形從光罩(掩模版)轉(zhuǎn)移到待加工基片上。
質(zhì)量控制技術(shù):由于用戶對光刻膠的穩(wěn)定性,、一致性要求高,,包括不同批次間的一致性,通常希望對感光靈敏度,、膜厚的一致性保持在較高水平,,因此,光刻膠生產(chǎn)商不僅要配備齊全的測試儀器,,還需要建立一套嚴(yán)格的QA體系以保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,。原材料技術(shù):光刻膠是一種經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計的復(fù)雜,、精密的配方產(chǎn)品,由成膜劑,、光敏劑,、溶劑和添加劑等不同性質(zhì)的原料,通過不同的排列組合,,經(jīng)過復(fù)雜,、精密的加工工藝而制成,。因此,,光刻膠原材料的品質(zhì)對光刻膠的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。對于半導(dǎo)體化學(xué)化學(xué)試劑的純度,,際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織(SEMI)制定了國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。
g-line與i-line光刻膠均使用線性酚醛成分作為樹脂主體,重氮萘醌成分(DQN 體系)作為感光劑,。未經(jīng)曝光的DQN成分作為抑制劑,,可以十倍或者更大的倍數(shù)降低光刻膠在顯影液中的溶解速度。曝光后,,重氮萘醌(DQN)基團轉(zhuǎn)變?yōu)橄┩?,與水接觸時,進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)檐崃u酸,,從而得以在曝光區(qū)被稀堿水顯影時除去,。由此,曝光過的光刻膠會溶解于顯影液而被去除,,而未曝光的光刻膠部分則得以保留,。雖然g-line光刻膠和i-line 光刻膠使用的成分類似,但是其樹脂和感光劑在微觀結(jié)構(gòu)上均有變化,,因而具有不同的分辨率,。G-line光刻膠適用于0.5um(500nm)以上尺寸的集成電路制作,而i-line光刻膠使用于0.35um(350nm至0.5um(500nm)尺寸的集成電路制作,。氧化物型光刻膠:這種類型的光刻膠由氧化硅或其他窄帶隙材料制成,。在制造高質(zhì)量微電子設(shè)備時非常有用。
從90年代后半期開始,,光刻光源就開始采用248nm的KrF激光,;而從2000年代開始,光刻就進(jìn)一步轉(zhuǎn)向使用193nm波長的ArF準(zhǔn)分子激光作為光源,。在那之后一直到目前的約20年里,,193nm波長的ArF準(zhǔn)分子激光一直是半導(dǎo)體制程領(lǐng)域性能可靠,使用較多的光刻光源,。一般而言,,KrF(248nm)光刻膠使用聚對羥基苯乙烯及其衍生物作為成膜樹脂,,使用磺酸碘鎓鹽和硫鎓鹽作為光致酸劑;而ArF(193nm)光刻膠則多使用聚甲基丙烯酸酯衍生物,,環(huán)烯烴-馬來酸酐共聚物,,環(huán)形聚合物等作為成膜樹脂;由于化學(xué)結(jié)構(gòu)上的原因,,Arf(193nm)光刻膠需要比KrF(248nm)光刻膠更加敏感的光致酸劑,。我國光刻膠行業(yè)起步較晚,生產(chǎn)能力主要集中在 PCB 光刻膠,、TN/STN-LCD 光刻膠等中低端產(chǎn)品,。蘇州光分解型光刻膠光致抗蝕劑
有機-無機雜化光刻膠結(jié)合了有機和無機材料的優(yōu)點,在可加工性,、抗蝕刻性,、極紫外光吸收具有優(yōu)勢。上?;瘜W(xué)放大型光刻膠顯影
雖然在2007年之后,,一些波長更短的準(zhǔn)分子光刻光源技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn),但是這些波段的輻射都很容易被光刻鏡頭等光學(xué)材料吸收,,使這些材料受熱產(chǎn)生膨脹而無法正常工作,。少數(shù)可以和這些波段的輻射正常工作的光學(xué)材料,比如氟化鈣(螢石)等,,成本長期居高不下,。再加上浸沒光刻和多重曝光等新技術(shù)的出現(xiàn),193nm波長ArF光刻系統(tǒng)突破了此前 65nm 分辨率的瓶頸,,所以在45nm 到10nm之間的半導(dǎo)體制程工藝中,,ArF光刻技術(shù)仍然得到了很大的應(yīng)用。在與浸沒光刻相對的干法光刻中,,光刻透鏡與光刻膠之間是空氣,。光刻膠直接吸收光源發(fā)出的紫外輻射并發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。在浸沒光刻中,,光刻鏡頭與光刻膠之間是特定液體,。這些液體可以是純水也可以是別的化合物液體。光刻光源發(fā)出的輻射經(jīng)過這些液體的時候發(fā)生了折射,,波長變短,。這樣,在不改變光源的前提條件下,,更短波長的紫外光被投影光刻膠上,,提高了光刻加工的分辨率。上?;瘜W(xué)放大型光刻膠顯影
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