光刻膠介紹

光刻膠介紹

光刻膠(又稱光致抗蝕劑)，是指通過紫外光、準(zhǔn)分子激光、電子束、離子束、x射線等光源的照射或輻射，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻材料。光刻膠具有光化學(xué)敏感性，其經(jīng)過曝光、顯影、刻蝕等工藝，可以將設(shè)計(jì)好的微細(xì)圖形從掩膜版轉(zhuǎn)移到待加工基片。因此光刻膠微細(xì)加工技術(shù)中的關(guān)鍵性化工材料，被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線路的加工制作。在工藝發(fā)展的早期，負(fù)膠一直在光刻工藝中占主導(dǎo)地位，隨著VLSIIC和2～5微米圖形尺寸的出現(xiàn)，負(fù)膠已不能滿足要求。生產(chǎn)光刻膠的原料包括光引發(fā)劑（包括光增感劑、光致產(chǎn)酸劑）、光刻膠樹脂、單體和其他助劑等。

光刻工藝重要性二

光刻膠的曝光波長由寬譜紫外向g線→i線→KrF→ArF→EUV(13.5nm)的方向移動(dòng)。隨著曝光波長的縮短，光刻膠所能達(dá)到的極限分辨率不斷提高，光刻得到的線路圖案精密度更佳，而對應(yīng)的光刻膠的價(jià)格也更高。

光刻光路的設(shè)計(jì)，有利于進(jìn)一步提升數(shù)值孔徑，隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值孔徑由0.35發(fā)展到大于1。相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也對光刻膠及其配套產(chǎn)品的性能要求變得愈發(fā)嚴(yán)格。

工藝系數(shù)從0.8變到0.4，其數(shù)值與光刻膠的產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)。結(jié)合雙掩膜和雙刻蝕等技術(shù)，現(xiàn)有光刻技術(shù)使得我們能夠用193nm的激光完成10nm工藝的光刻。

為了實(shí)現(xiàn)7nm、5nm制程，傳統(tǒng)光刻技術(shù)遇到瓶頸，EUV(13.5nm)光刻技術(shù)呼之欲出，臺積電、三星也在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行布局。EUV光刻光路基于反射設(shè)計(jì)，不同于上一代的折射，其所需光刻膠主要以無機(jī)光刻膠為主，如金屬氧化物光刻膠。

光刻膠國際化發(fā)展

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，按照現(xiàn)在“單打獨(dú)斗”的研發(fā)路徑，肯定不行。政府相關(guān)部門要加大產(chǎn)業(yè)政策的配套支持力度，應(yīng)從加快完善整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，定向梳理國內(nèi)缺失的、產(chǎn)業(yè)依賴度高的關(guān)鍵核心電子化學(xué)品，要針對電子化學(xué)品開發(fā)難度高，檢測設(shè)備要求高的特點(diǎn)，組織匯聚一些優(yōu)勢企業(yè)和專家，形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，國家建立一個(gè)生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺，集中力量突破一些關(guān)鍵技術(shù)。Niepce的發(fā)明100多年后，即第二次大戰(zhàn)期間才應(yīng)用于制作印刷電路板，即在塑料板上制作銅線路。

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。問題是國內(nèi)缺乏生產(chǎn)光刻膠所需的原材料，致使現(xiàn)開發(fā)的產(chǎn)品碳分散工藝不成熟、碳漿材料不配套。而作為生產(chǎn)光刻膠重要的色漿，至今依賴日本。前道工藝出了問題，保證不了科研與生產(chǎn)，光刻膠國產(chǎn)化就遙遙無期。AFuturrex,NR7serious(負(fù)光阻)Orpr1serious(正光阻)，再經(jīng)過HMCTSsilyiationprocess,可以達(dá)到耐高溫200度，PSPI透明polyimide,可耐高溫250度以上。因此，必須通過科研單位、生產(chǎn)企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，盡快取得突破。

有專家提出，盡管國產(chǎn)光刻膠在面板一時(shí)用不起來，但政府還是要從政策上鼓勵(lì)國內(nèi)普通面板的生產(chǎn)企業(yè)盡快用起來。只有在應(yīng)用過程中才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，不斷提升技術(shù)、工藝與產(chǎn)品水平，實(shí)現(xiàn)我國關(guān)鍵電子化學(xué)品材料的國產(chǎn)化，完善我國集成電路的產(chǎn)業(yè)鏈，滿足國家和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的需求。這些化學(xué)成分發(fā)生變化的區(qū)域，在下一步的能夠溶解于特定的顯影液中。

光刻膠

光刻膠由光引發(fā)劑、樹脂、溶劑等基礎(chǔ)組分組成，又被稱為光致抗蝕劑，這是一種對光非常敏感的化合物。此外，光刻膠中還會(huì)添加光增感劑、光致產(chǎn)酸劑等成分來達(dá)到提高光引發(fā)效率、優(yōu)化線路圖形精密度的目的?！比涨埃K博硯電子科技有限公司技術(shù)部章宇軒在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)說。在受到紫外光曝光后，它在顯影液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化。

分類

根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類。

正膠

曝光前對顯影液不可溶，而曝光后變成了可溶的，能得到與掩模板遮光區(qū)相同的圖形。

優(yōu)點(diǎn)：分辨率高、對比度好。

缺點(diǎn)：粘附性差、抗刻蝕能力差、高成本。

靈敏度：曝光區(qū)域光刻膠完全溶解時(shí)所需的能量

負(fù)膠egative






Photo Resist）

與正膠反之。

優(yōu)點(diǎn)： 良好的粘附能力和抗刻蝕能力、感光速度快。

缺點(diǎn)： 顯影時(shí)發(fā)生變形和膨脹，導(dǎo)致其分辨率。

靈敏度：保留曝光區(qū)域光刻膠原始厚度的50%所需的能量。