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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,。 光刻膠的國(guó)產(chǎn)化公關(guān)正在展開,,在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域,,中國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)。嘉定光分解型光刻膠曝光
在半導(dǎo)體集成電路制造行業(yè),;主要使用g線光刻膠,、i線光刻膠、KrF光刻膠,、ArF光刻膠等,。在大規(guī)模集成電路的制造過程中,一般要對(duì)硅片進(jìn)行超過十次光刻,。在每次的光刻和刻蝕工藝中,,光刻膠都要通過預(yù)烘、涂膠,、前烘,、對(duì)準(zhǔn),、曝光,、后烘、顯影和蝕刻等環(huán)節(jié),,將光罩(掩膜版)上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上,。
光刻膠是集成電路制造的重要材料:光刻膠的質(zhì)量和性能是影響集成電路性能、成品率及可靠性的關(guān)鍵因素,。光刻工藝的成本約為整個(gè)芯片制造工藝的35%,,并且耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)芯片工藝的40%-50%。光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,,市場(chǎng)巨大,。因此光刻膠是半導(dǎo)體集成電路制造的重要材料。 昆山化學(xué)放大型光刻膠在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。
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(wú)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),。
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,。 光刻膠屬于技術(shù)和資本密集型行業(yè),,目前主要技術(shù)主要掌握在日、美等國(guó)際大公司手中,,全球供應(yīng)市場(chǎng)高度集中,。
中美貿(mào)易摩擦:光刻膠國(guó)產(chǎn)代替是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迫切需要;自從中美貿(mào)易摩擦依賴,,中國(guó)大陸積極布局集成電路產(chǎn)業(yè),。在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,光刻膠作為是集成電路制程技術(shù)進(jìn)步的“燃料”,,是國(guó)產(chǎn)代替重要環(huán)節(jié),,也是必將國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品。光刻是半導(dǎo)制程的重要工藝,,對(duì)制造出更先進(jìn),,晶體管密度更大的集成電路起到?jīng)Q定性作用。每一代新的光刻工藝都需要新一代的光刻膠技術(shù)相匹配?,F(xiàn)在,,一塊半導(dǎo)體芯片在制造過程中一般需要進(jìn)行10-50道光刻過程。其中不同的光刻過程對(duì)于光刻膠也有不一樣的具體需求。光刻膠若性能不達(dá)標(biāo)會(huì)對(duì)芯片成品率造成重大影響,。目前,,我國(guó)光刻膠自給率較低,生產(chǎn)也主要集中在中低端產(chǎn)品,,國(guó)產(chǎn)替代的空間廣闊,。嘉定濕膜光刻膠單體
在集成電路制造領(lǐng)域,如果說光刻機(jī)是推動(dòng)制程技術(shù)進(jìn)步的“引擎”,,光刻膠就是這部“引擎”的“燃料”,。嘉定光分解型光刻膠曝光
日韓材料摩擦:半導(dǎo)體材料國(guó)產(chǎn)化是必然趨勢(shì);2019年7月份,,在日韓貿(mào)易爭(zhēng)端的背景下,,日本宣布對(duì)韓國(guó)實(shí)施三種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)材料實(shí)施禁運(yùn),包含刻蝕氣體,,光刻膠和氟聚酰亞胺,。韓國(guó)是全球存儲(chǔ)器生產(chǎn)基地,顯示屏生產(chǎn)基地,,也是全球晶圓代工基地,,三星,海力士,,東部高科等一大批晶圓代工廠和顯示屏廠都需要日本的半導(dǎo)體材料,。這三種材料直接掐斷了韓國(guó)存儲(chǔ)器和顯示屏的經(jīng)濟(jì)支柱,。目前中國(guó)大陸對(duì)于電子材料,,特別是光刻膠方面對(duì)國(guó)外依賴較高。所以在半導(dǎo)體材料方面的國(guó)產(chǎn)代替是必然趨勢(shì),。嘉定光分解型光刻膠曝光