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(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橄┩?,與水接觸時(shí),,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(shí)除去,。由此,,曝光過的光刻膠會(huì)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,。半導(dǎo)體光刻膠的涂敷方法主要是旋轉(zhuǎn)涂膠法,具體可以分為靜態(tài)旋轉(zhuǎn)法和動(dòng)態(tài)噴灑法,。嘉定正性光刻膠
此外,,光刻膠也可以用于液晶平板顯示等較大面積電子產(chǎn)品的制作。90年代后半期,,遵從摩爾定律的指引,,半導(dǎo)體制程工藝尺寸開始縮小到0.35um(350nm)以下,因而開始要求更高分辨率的光刻技術(shù),。深紫外光由于波長(zhǎng)更短,,衍射作用小,所以可以用于更高分辨率的光刻光源,。隨著 KrF,、ArF等稀有氣體鹵化物準(zhǔn)分子激發(fā)態(tài)激光光源研究的發(fā)展,248nm(KrF),、193nnm(ArF)的光刻光源技術(shù)開始成熟并投入實(shí)際使用,。然而,由于 DQN 體系光刻膠對(duì)深紫外光波段的強(qiáng)烈吸收效應(yīng),KrF和ArF作為光刻氣體產(chǎn)生的射光無法穿透DQN光刻膠,,這意味著光刻分辨率會(huì)受到嚴(yán)重影響,。因此深紫外光刻膠采取了與i-line和g-line光刻膠完全不同的技術(shù)體系,這種技術(shù)體系被稱為化學(xué)放大光阻體系(Chemically Amplified Resist, CAR),。普陀LCD觸摸屏用光刻膠印刷電路板我國(guó)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,。
在半導(dǎo)體集成電路光刻技術(shù)開始使用深紫外(DUV)光源以后,,化學(xué)放大(CAR)技術(shù)逐漸成為行業(yè)應(yīng)用的主流。在化學(xué)放大光刻膠技術(shù)中,,樹脂是具有化學(xué)基團(tuán)保護(hù)因而難以溶解的聚乙烯,。化學(xué)放大光刻膠使用光致酸劑(PAG)作為光引發(fā)劑,。當(dāng)光刻膠曝光后,,曝光區(qū)域的光致酸劑(PAG)將會(huì)產(chǎn)生一種酸。這種酸在后熱烘培工序期間作為催化劑,,將會(huì)移除樹脂的保護(hù)基團(tuán)從而使得樹脂變得易于溶解,。化學(xué)放大光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍,,對(duì)深紫外光源具有良好的光學(xué)敏感性,,同時(shí)具有高對(duì)比度,對(duì)高分辨率等優(yōu)點(diǎn)。按照曝光波長(zhǎng)分類,;光刻膠可分為紫外光刻膠(300~450nm),、深紫外光刻膠(160~280nm)、極紫外光刻膠(EUV,,13.5nm),、電子束光刻膠、離子束光刻膠,、X射線光刻膠等,。不同曝光波長(zhǎng)的光刻膠,其適用的光刻極限分辨率不同,。通常來說,,在使用工藝方法一致的情況下,波長(zhǎng)越短,,加工分辨率越佳。
半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)中除了美國(guó)杜邦,,其余四家均為日本企業(yè),。其中JSR、TOK的產(chǎn)品可以覆蓋所有半導(dǎo)體光刻膠品種,,尤其在EUV市場(chǎng)高度壟斷,。近年來,隨著光刻膠的需求攀升,,疊加日本減產(chǎn),,光刻膠出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,部分中小晶圓廠甚至出現(xiàn)了“斷供”現(xiàn)象,。目前大陸企業(yè)在g/i線光刻膠已形成一定規(guī)模的銷售,,光刻膠方面,彤程新材的KrF光刻膠產(chǎn)品已批量供應(yīng)國(guó)內(nèi)主要12英寸,、8英寸晶圓廠,,晶瑞電材KrF光刻膠加緊建設(shè)中,另有多家企業(yè)ArF光刻膠研發(fā)順利進(jìn)行,,其中南大光電ArF產(chǎn)品已通過下游客戶驗(yàn)證,,有望在未來形成銷售。光刻膠保質(zhì)期通常在6個(gè)月以內(nèi),,無法囤貨,,一旦斷供可能會(huì)引起停產(chǎn)的嚴(yán)重局面,由此國(guó)產(chǎn)化重要性更加凸顯,。光刻膠達(dá)到下游客戶要求的技術(shù)指標(biāo)后,,還需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證測(cè)試(1-3 年)。
質(zhì)量控制技術(shù):由于用戶對(duì)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(duì)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(cè)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(jì)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(duì)光刻膠的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用,。對(duì)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(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。有機(jī)-無機(jī)雜化光刻膠結(jié)合了有機(jī)和無機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn),,在可加工性、抗蝕刻性,、極紫外光吸收具有優(yōu)勢(shì),。江浙滬負(fù)性光刻膠溶劑
光刻膠市場(chǎng) ArF 與 KrF 占據(jù)主流,EUV 增長(zhǎng)較快,。嘉定正性光刻膠
1)增感劑(光引發(fā)劑):是光刻膠的關(guān)鍵成分,,對(duì)光刻膠的感光度、分辨率起著決定性作用,。2)感光樹脂(聚合劑):用于將光刻膠中不同材料聚合在一起,,構(gòu)成光刻膠的骨架,決定光刻膠的硬度,、柔韌性,、附著力等基本屬性。3)溶劑:是光刻膠中比較大成分,,目的是使光刻膠處于液態(tài),,但溶劑本身對(duì)光刻膠的化學(xué)性質(zhì)幾乎無影響。4)助劑:通常是專有化合物,,主要用來改變光刻膠特定化學(xué)性質(zhì),。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域,,光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠、LCD光刻膠和PCB光刻膠,,其技術(shù)壁壘依次降低(半導(dǎo)體光刻膠> LCD光刻膠> PCB光刻膠),。從國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程來看,PCB光刻膠目前國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度較快,,LCD光刻膠替代進(jìn)度相對(duì)較快,,而在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)技術(shù)較國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距比較大。嘉定正性光刻膠