正性光刻膠

正性光刻膠

正性光刻膠也稱為正膠。正性光刻膠樹脂是一種叫做線性酚醛樹脂的酚醛甲醛，提供光刻膠的粘附性、化學(xué)抗蝕性，當(dāng)沒(méi)有溶解存在時(shí)，線性酚醛樹脂會(huì)溶解在顯影液中，感光劑是光敏化合物，常見的是重氮萘醌（DNQ）。在曝光前，DNQ是一種強(qiáng)烈的溶解，降低樹脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻膠中化學(xué)分解，成為溶解度增強(qiáng)劑，大幅提高顯影液中的溶解度因子至100或者更高。光刻膠企業(yè)通常運(yùn)營(yíng)成本較高，下游廠商認(rèn)證采購(gòu)時(shí)間較長(zhǎng)，為在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，需要足夠的中后期資金支持。這種曝光反應(yīng)會(huì)在DNQ中產(chǎn)生羧酸，它在顯影液中溶解度很高。正性光刻膠具有很好的對(duì)比度，所以生成的圖形具有良好的分辨率。

光刻膠工藝

普通的光刻膠在成像過(guò)程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻膠圖形的對(duì)比度，從而降低了圖形的分辨率。隨著曝光加工特征尺寸的縮小，入射光的反射和散射對(duì)提高圖形分辨率的影響也越來(lái)越大。為了提高曝光系統(tǒng)分辨率的性能，F(xiàn)uturrex 的光刻膠正在研究在曝光光刻膠的表面覆蓋抗反射涂層的新型光刻膠技術(shù)。當(dāng)顯影后NR9-3000PY顯示出負(fù)的側(cè)壁角度，是lift-off工藝中比較簡(jiǎn)易的光刻膠。該技術(shù)的引入，可明顯減小光刻膠表面對(duì)入射光的反射和散射，從而改善光刻膠的分辨率性能，但由此將引起工藝復(fù)雜性和光刻成本的增加。

市場(chǎng)規(guī)模

中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長(zhǎng)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移。據(jù)WSTS和SIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為1659.0億美元，增速達(dá)9.2%，大于全球增長(zhǎng)速度（1.1%）。2016年中國(guó)半導(dǎo)體制造用光刻膠市場(chǎng)規(guī)模為19.55億元，其配套材料市場(chǎng)規(guī)模為20.24億元。預(yù)計(jì)2017和2018年半導(dǎo)體制造用光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到19.76億元和23.15億元，其配套材料市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到22.64億元和29.36億元。在28nm生產(chǎn)線產(chǎn)能尚未得到釋放之前，ArF光刻膠仍是市場(chǎng)主流半導(dǎo)體應(yīng)用廣泛，需求增長(zhǎng)持續(xù)性強(qiáng)。事實(shí)上，工藝技術(shù)水平與國(guó)外企業(yè)有著很大的差距，尤其是材料及設(shè)備都仍依賴進(jìn)口。近些年來(lái)，全球半導(dǎo)體廠商在中國(guó)大陸投設(shè)多家工廠，如臺(tái)積電南京廠、聯(lián)電廈門廠、英特爾大連廠、三星電子西安廠、力晶合肥廠等。諸多半導(dǎo)體工廠的設(shè)立，也拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)需求增長(zhǎng)。

光刻工藝主要性一

光刻膠不僅具有純度要求高、工藝復(fù)雜等特征，還需要相應(yīng)光刻機(jī)與之配對(duì)調(diào)試。一般情況下，一個(gè)芯片在制造過(guò)程中需要進(jìn)行10~50道光刻過(guò)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(guò)程對(duì)光刻膠的具體要求也不一樣，即使類似的光刻過(guò)程，不同的廠商也會(huì)有不同的要求。同時(shí)，這一步驟還可以減輕因高速旋轉(zhuǎn)形成的薄膜應(yīng)力，從而提高光刻膠襯底上的附著性。

針對(duì)不同應(yīng)用需求，光刻膠的品種非常多，這些差異主要通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方，滿足差異化的應(yīng)用需求，是光刻膠制造商核心的技術(shù)。

此外，由于光刻加工分辨率直接關(guān)系到芯片特征尺寸大小，而光刻膠的性能關(guān)系到光刻分辨率的大小。限制光刻分辨率的是光的干涉和衍射效應(yīng)。光刻分辨率與曝光波長(zhǎng)、數(shù)值孔徑和工藝系數(shù)相關(guān)。