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按顯示效果分類,;光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。負(fù)性光刻膠顯影時(shí)形成的圖形與光罩(掩膜版)相反,;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同,。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致,區(qū)別在于主要原材料不同,。
按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類,;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,,光交聯(lián)型和化學(xué)放大型,。光聚合型光刻膠采用烯類單體,在光作用下生成自由基,,進(jìn)一步引發(fā)單體聚合,,生成聚合物;光分解型光刻膠,,采用含有重氮醌類化合物(DQN)材料作為感光劑,,其經(jīng)光照后,發(fā)生光分解反應(yīng),可以制成正性光刻膠,;光交聯(lián)型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,,在光的作用下,形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),,而起到抗蝕作用,,可以制成負(fù)性光刻膠。 產(chǎn)品純度,、金屬離子雜質(zhì)控制等也是光刻膠生產(chǎn)工藝中需面臨的技術(shù)難關(guān),,光刻膠純度不足會(huì)導(dǎo)致芯片良率下降。華東光刻膠樹脂
黏附性是表征光刻膠黏著于襯底的強(qiáng)度,。主要衡量光刻膠抗?jié)穹ǜg能力,。它不僅與光刻膠本身的性質(zhì)有關(guān),而且與襯底的性質(zhì)和其表面情況等有密切關(guān)系 ,。作為刻蝕阻擋層,,光刻膠層必須和晶圓表面黏結(jié)得很好,才能夠忠實(shí)地把光刻層圖形轉(zhuǎn)移到晶圓表面層,,光刻膠的黏附性不足會(huì)導(dǎo)致硅片表面的圖形變形,。光刻膠的黏附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝(刻蝕、離子注入等),。通常負(fù)膠比正膠有更強(qiáng)的黏結(jié)能力,。
表面張力指液體中將表面分子拉向液體主體內(nèi)的分子間吸引力。光刻膠應(yīng)該具有比較小的表面張力,,使光刻膠具有良好的流動(dòng)性和覆蓋,。 上海光聚合型光刻膠單體以分子玻璃為成膜樹脂制備的光刻膠能夠獲得較高的分辨率和較低粗糙度的圖形,。
光刻膠的技術(shù)壁壘包括配方技術(shù),質(zhì)量控制技術(shù)和原材料技術(shù),。配方技術(shù)是光刻膠實(shí)現(xiàn)功能的要點(diǎn),質(zhì)量控制技術(shù)能夠保證光刻膠性能的穩(wěn)定性而較好的原材料則是光刻膠性能的基礎(chǔ),。配方技術(shù):由于光刻膠的下游用戶是IC芯片和FPD面板制造商,,不同的客戶會(huì)有不同的應(yīng)用需求,同一個(gè)客戶也有不同的光刻應(yīng)用需求,。一般一塊半導(dǎo)體芯片在制造過程中需要進(jìn)行10-50道光刻過程,,由于基板不同、分辨率要求不同,、蝕刻方式不同等,,不同的光刻過程對(duì)光刻膠的具體要求也不一樣,即使類似的光刻過程,,不同的廠商也會(huì)有不同的要求,。針對(duì)以上不同的應(yīng)用需求,光刻膠的品種非常多,,這些差異主要通過調(diào)整光刻膠的配方來實(shí)現(xiàn),。因此,通過調(diào)整光刻膠的配方,,滿足差異化的應(yīng)用需求,,是光刻膠制造商重要的技術(shù)。
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,?;瘜W(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,?;瘜W(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,。聚合度越小,,發(fā)生微相分離的尺寸越小,對(duì)應(yīng)的光刻圖形越小,。
雖然在2007年之后,,一些波長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(shí)候發(fā)生了折射,,波長(zhǎng)變短,。這樣,在不改變光源的前提條件下,,更短波長(zhǎng)的紫外光被投影光刻膠上,,提高了光刻加工的分辨率。光刻膠發(fā)展至今已有百年歷史,現(xiàn)已用于集成電路,、顯示,、PCB 等領(lǐng)域,是光刻工藝的重要材料,。浦東光刻膠曝光
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)。華東光刻膠樹脂
包括光刻膠在內(nèi)的微電子化學(xué)品有技術(shù)要求高,、功能性強(qiáng),、產(chǎn)品更新快等特點(diǎn),其產(chǎn)品品質(zhì)對(duì)下游電子產(chǎn)品的質(zhì)量和效率有非常大的影響,。因此,,下游企業(yè)對(duì)微電子化學(xué)品供應(yīng)商的質(zhì)量和供貨能力十分重視,,常采用認(rèn)證采購(gòu)的模式,,需要通過送樣檢驗(yàn)、技術(shù)研討,、信息回饋,、技術(shù)改進(jìn)、小批試做,、大批量供貨,、售后服務(wù)評(píng)價(jià)等嚴(yán)格的篩選流程。認(rèn)證時(shí)間久,,要求嚴(yán)苛,;一般產(chǎn)品得到下游客戶的認(rèn)證需要較長(zhǎng)的時(shí)間周期。顯示面板行業(yè)通常為1-2年,,集成電路行業(yè)由于要求較高,,認(rèn)證周期能達(dá)到2-3年時(shí)間;認(rèn)證階段內(nèi),,光刻膠供應(yīng)商沒有該客戶的收入,,這需要供應(yīng)收有足夠的資金實(shí)力。光刻膠供應(yīng)商與客戶粘性大,;一般情況下,,為了保持光刻膠供應(yīng)和效果的穩(wěn)定,下游客戶與光刻膠供應(yīng)商一旦建立供應(yīng)關(guān)系后,,不會(huì)輕易更換,。通過建立反饋機(jī)制,滿足個(gè)性化需求,,光刻膠供應(yīng)商與客戶的粘性不斷增加,。后來者想要加入到供應(yīng)商行列,往往需要滿足比現(xiàn)有供應(yīng)商更高的要求。所以光刻膠行業(yè)對(duì)新進(jìn)入者壁壘較高,。華東光刻膠樹脂