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。品牌產(chǎn)地型號(hào)厚度曝光應(yīng)用加工特性Futurrex美國NR71-1000PY0。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。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。

市場(chǎng)規(guī)模

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移。據(jù)WSTS和SIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年中國半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為1659.0億美元，增速達(dá)9.2%，大于全球增長速度（1.1%）。2016年中國半導(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。放眼國際市場(chǎng)，光刻膠也主要被美國Futurrex的光刻膠、日本合成橡膠（JSR）、東京應(yīng)化（TOK）、住友化學(xué)、美國杜邦、德國巴斯夫等化工寡頭壟斷。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，需求增長持續(xù)性強(qiáng)。近些年來，全球半導(dǎo)體廠商在中國大陸投設(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)了國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)需求增長。

光刻膠去除

半導(dǎo)體器件制造技術(shù)中，通常利用光刻工藝將掩膜板上的掩膜圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面的光刻膠層中。通常光刻的基本工藝包括涂膠、曝光和顯影等步驟。

在現(xiàn)有技術(shù)中，去除光刻膠層的方法是利用等離子體干法去膠。將帶有光刻膠層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于去膠機(jī)內(nèi)，在射頻電壓的能量的作用下，灰化氣體被解離為等離子體。所述等離子體和光刻膠發(fā)生反應(yīng)，從而將光刻膠層去除。

而在一些半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到器件性能要求，需要對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行離子注入，使其滿足各種器件不同功能的要求。一部分閃存產(chǎn)品前段器件形成時(shí)，需要利用前面存儲(chǔ)單元cell區(qū)域的層多晶硅與光刻膠共同定義摻雜的區(qū)域，由于光刻膠是作為高濃度金屬摻雜時(shí)的阻擋層，在摻雜的過程中，光刻膠的外層吸附了一定濃度的金屬離子，這使得光刻膠外面形成一層堅(jiān)硬的外殼。江蘇博硯電子科技有限公司董事長宗健表示，光刻膠要真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，難度很大。

這層堅(jiān)硬的外殼可以采取兩種現(xiàn)有方法去除:方法一，采用濕法刻蝕，但這種工藝容易產(chǎn)生光刻膠殘留；顯示器，OLEDs，波導(dǎo)(waveguides)，VCSELS，成像，電鍍，納米碳管，微流體，芯片倒裝等方面。方法二，先通過干法刻蝕去除硬光刻膠外殼，再采用傳統(tǒng)的干法刻蝕去光刻膠的方法去除剩余的光刻膠的方法，但是這種方式增加了一步工藝流程，浪費(fèi)能源，而且降低了生產(chǎn)效率；同時(shí)，傳統(tǒng)的光刻膠干法刻蝕去除光刻膠時(shí)，光刻膠外面的外殼阻擋了光刻膠內(nèi)部的熱量的散發(fā)，光刻膠內(nèi)部膨脹應(yīng)力增大，導(dǎo)致層多晶硅倒塌的現(xiàn)象。