光刻膠的分類

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硅片制造中，光刻膠的目的主要有兩個(gè)：（1）將掩模版圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面頂層的光刻膠中；（2）在后續(xù)工藝中，保護(hù)下面的材料（例如刻蝕或離子注入阻擋層）。

分類

光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可分負(fù)性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠；反之，對(duì)某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。圖1是正性膠的顯影工藝與負(fù)性膠顯影工藝對(duì)比結(jié)果示意圖 [2]  。

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(lái)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(duì)比度

對(duì)比度（Contrast）指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過(guò)渡的陡度。對(duì)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(gè)良好的圖形所需一定波長(zhǎng)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(duì)于波長(zhǎng)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(dòng)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(huì)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(dòng)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(lái)度量。百分泊即厘泊為粘滯率；運(yùn)動(dòng)粘滯率定義為：運(yùn)動(dòng)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(huì)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(dòng)性和覆蓋。

光刻膠分類

正性光刻膠和負(fù)性光刻膠

光刻膠可依據(jù)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。按照化學(xué)反應(yīng)和顯影的原理,光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。如果顯影時(shí)未曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相反,稱為負(fù)性光刻膠;如果顯影時(shí)曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相同,稱為正性光刻膠。

在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,由于負(fù)性光刻膠在顯影時(shí)容易發(fā)生變形和膨脹的情況,一般情況下分辨率只能達(dá)到 2 微米,因此正性光刻膠的應(yīng)用更為廣泛。

光刻膠市場(chǎng)情況  

目前全球光刻膠市場(chǎng)基本被日本和美國(guó)企業(yè)所壟斷。光刻膠屬于高技術(shù)壁壘材料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，純度要求高，需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累。日本的JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)及富士電子四家企業(yè)占據(jù)了全球70%以上的市場(chǎng)份額，處于市場(chǎng)壟斷地位。

光刻膠市場(chǎng)需求逐年增加，2018年全球半導(dǎo)體光刻膠銷售額12.97億美元。隨著下游應(yīng)用功率半導(dǎo)體、傳感器、存儲(chǔ)器等需求擴(kuò)大，未來(lái)光刻膠市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)大。

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