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光刻膠的相關(guān)信息
利用這種性能,將光刻膠作涂層,就能在硅片表面刻蝕所需的電路圖形?;诟泄鈽渲幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu),光刻膠可以分為三種類型。
光聚合型采用烯類單體,在光作用下生成自由基,自由基再進(jìn)一步引發(fā)單體聚合,后生成聚合物,具有形成正像的特點(diǎn)。光分解型采用含有疊氮醌類化合物的材料,經(jīng)光照后,會發(fā)生光分解反應(yīng),由油溶性變?yōu)樗苄?,可以制成正性膠。光交聯(lián)型采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,其分子中的雙鍵被打開,并使鏈與鏈之間發(fā)生交聯(lián),形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而起到抗蝕作用,這是一種典型的負(fù)性光刻膠。柯達(dá)公司的產(chǎn)品KPR膠即屬此類。
光刻膠的參數(shù)
賽米萊德專業(yè)生產(chǎn)、銷售光刻膠,我們?yōu)槟治鲈摦a(chǎn)品的以下信息。
分辨率
分辨率英文名:resolution。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。
對比度
對比度(Contrast)指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對比度越好,形成圖形的側(cè)壁越陡峭,分辨率越好。
敏感度
敏感度(Sensitivity)光刻膠上產(chǎn)生一個良好的圖形所需一定波長光的能量值(或曝光量)。單位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要。
粘滯性黏度
粘滯性/黏度(Viscosity)是衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。粘滯性隨著光刻膠中的溶劑的減少而增加;高的粘滯性會產(chǎn)生厚的光刻膠;越小的粘滯性,就有越均勻的光刻膠厚度。光刻膠的比重(SG,Specific Gravity)是衡量光刻膠的密度的指標(biāo)。它與光刻膠中的固體含量有關(guān)。較大的比重意味著光刻膠中含有更多的固體,粘滯性更高、流動性更差。粘度的單位:泊(poise),光刻膠一般用厘泊(cps,厘泊為1%泊)來度量。百分泊即厘泊為粘滯率;運(yùn)動粘滯率定義為:運(yùn)動粘滯率=粘滯率/比重。 單位:百分斯托克斯(cs)=cps/SG。
粘附性
粘附性(Adherence)表征光刻膠粘著于襯底的強(qiáng)度。光刻膠的粘附性不足會導(dǎo)致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝(刻蝕、離子注入等)。
抗蝕性
抗蝕性(Anti-etching)光刻膠必須保持它的粘附性,在后續(xù)的刻蝕工序中保護(hù)襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。
表面張力
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(Surface Tension),使光刻膠具有良好的流動性和覆蓋。
光刻膠
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1959 年被發(fā)明以來就成為半導(dǎo)體工業(yè)核心的工藝材料之一。隨后光刻膠被改進(jìn)運(yùn)用到印制電路板的制造工藝,成為 PCB 生產(chǎn)的重要材料。
二十世紀(jì) 90 年代,光刻膠又被運(yùn)用到平板顯示的加工制作,對平板顯示面板的大尺寸化、高精細(xì)化、彩色化起到了重要的推動作用。
在半導(dǎo)體制造業(yè)從微米級、亞微米級、深亞微米級進(jìn)入到納米級水平的過程中,光刻膠也起著舉足輕重的作用。
總結(jié)來說,光刻膠產(chǎn)品種類多、專用性強(qiáng),需要長期技術(shù)積累,對企業(yè)研發(fā)人員素質(zhì)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)儲備等都具有極高要求,企業(yè)需要具備光化學(xué)、有機(jī)合成、高分子合成、精制提純、微量分析、性能評價等技術(shù),具有極高的技術(shù)壁壘。
光刻膠分類
1、負(fù)性光刻膠
主要有聚酸系(聚酮膠)和環(huán)化橡膠系兩大類,前者以柯達(dá)公司的KPR為代表,后者以O(shè)MR系列為代表。
2、正性光刻膠
主要以重氮醒為感光化臺物,以酚醛樹脂為基本材料。的有AZ-1350系列。正膠的主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,缺點(diǎn)是靈敏度、耐刻蝕性和附著性等較差。
3、負(fù)性電子束光刻膠
為含有環(huán)氧基、乙烯基或環(huán)硫化物的聚合物。 的是COP膠,典型特性:靈敏度0.3~0.4μC/cm^2 (加速電壓10KV時)、分辨率1.0um、 對比度0.95。限制分辨率
的主要因素是光刻膠在顯影時的溶脹。
4、正性電子束光刻膠
主要為甲酯、烯砜和重氮類這三種聚合物。的是PMMA膠,典型特性:靈敏度40~ 80μC/cm^2 (加速電壓20KV時)、分辨率0.1μm、 對比度2~3。
PMMA膠的主要優(yōu)點(diǎn)是分辨率高。主要缺點(diǎn)是靈敏度低,此外在高溫下易流動,耐干法刻蝕性差。