浸沒光刻:在與浸沒光刻相對的干法光刻中,光刻透鏡與光刻膠之間是空氣。光刻膠直接吸收光源發(fā)出的紫外輻射并發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。在浸沒光刻中,光刻鏡頭與光刻膠之間是特定液體。這些液體可以是純水也可以是別的化合物液體。光刻光源發(fā)出的輻射經(jīng)過這些液體的時(shí)候發(fā)生了折射,波長變短。這樣,在不改變光源的前提條件下,更短波長的紫外光被投影光刻膠上,提高了光刻加工的分辨率。雙重光刻:雙重光刻的意思是通過兩次光刻使得加工分辨率翻倍。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的一種方法是在開始光刻過后平移同一個(gè)光罩進(jìn)行第二次光刻,以提高加工分辨率。下圖右展示了這樣一個(gè)過程。下圖右中雙重光刻子進(jìn)行了兩次涂膠,兩次光刻和兩次刻蝕。隨著光刻膠技術(shù)的進(jìn)步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。在平板顯示行業(yè);主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等。蘇州黑色光刻膠溶劑
中國半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模增速超過全球。隨著半導(dǎo)體制程節(jié)點(diǎn)不斷縮小,光刻工藝對光刻膠要求越來越高,需求量也越來越大。據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù),2018年全球半導(dǎo)體用光刻膠市場規(guī)模約13億美元,年復(fù)合增速為5.4%,預(yù)計(jì)未來5年年均增速約8%-10%;中國半導(dǎo)體用光刻膠市場規(guī)模約23億元人民幣,年復(fù)合增速為9.8%,預(yù)計(jì)未來5年年均增速約10%。以前,光刻膠主要依賴進(jìn)口,隨著科技的逐漸發(fā)展,國產(chǎn)化光刻膠趨勢越來越明顯,相信國內(nèi)光刻膠技術(shù)會(huì)越來越成熟,光刻膠國產(chǎn)化是必然趨勢。LCD觸摸屏用光刻膠顯影光刻膠屬于技術(shù)和資本密集型行業(yè),目前主要技術(shù)主要掌握在日、美等國際大公司手中,全球供應(yīng)市場高度集中。
靈敏度即光刻膠上產(chǎn)生一個(gè)良好的圖形所需一定波長光的較小能量值(或較小曝光量)。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 。負(fù)膠通常需5~15 s時(shí)間曝光,正膠較慢,其曝光時(shí)間為負(fù)膠的3~4倍 。靈敏度反映了光刻膠材料對某種波長的光的反應(yīng)程度。不同的光刻膠對于不同的波長的光是有選擇性的。比如248 nm波長光刻膠的成膜樹脂中存在苯環(huán)結(jié)構(gòu),對193 nm波長的光具有很強(qiáng)的吸收作用,即對193 nm波長的光是不透明的,因此193 nm光刻膠必須改變樹脂主體。同時(shí),高的產(chǎn)出要求短的曝光時(shí)間,對光刻膠的靈敏度要求也越來越高。通常以曝光劑量作為衡量光刻膠靈敏度的指標(biāo),曝光劑量值越小,光刻膠的靈敏度越高。i線光刻膠材料曝光劑量在數(shù)百mJ/cm2左右,而KrF和ArF的光刻膠材料,其曝光劑量則在30和20 mJ/cm2左右 。靈敏度可以體現(xiàn)于光刻膠的對比度曲線上。
分辨率即光刻工藝中所能形成較小尺寸的有用圖像。是區(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 。此性質(zhì)深受光刻膠材質(zhì)本身物理化學(xué)性質(zhì)的影響,必須避免光刻膠材料在顯影過程中收縮或在硬烤中流動(dòng)。因此,若要使光刻材料擁有良好的分辨能力,需謹(jǐn)慎選擇高分子基材及所用的顯影劑。分辨率和焦深都是光刻中圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在光刻中既要獲得更好的分辨率來形成關(guān)鍵尺寸圖形,又要保持合適的焦深是非常矛盾的。雖然分辨率非常依賴于曝光設(shè)備,但是高性能的曝光工具需要與之相配套的高性能的光刻膠才能真正獲得高分辨率的加工能力。我國光刻膠行業(yè)起步較晚,生產(chǎn)能力主要集中在 PCB 光刻膠、TN/STN-LCD 光刻膠等中低端產(chǎn)品。
光刻膠按應(yīng)用領(lǐng)域分類,可分為 PCB 光刻膠、顯示面板光刻膠、半導(dǎo)體光刻膠及其他光刻膠。全球市場上不同種類光刻膠的市場結(jié)構(gòu)較為均衡。智研咨詢的數(shù)據(jù)還顯示,受益于半導(dǎo)體、顯示面板、PCB產(chǎn)業(yè)東移的趨勢,自 2011年至今,光刻膠中國本土供應(yīng)規(guī)模年華增長率達(dá)到11%,高于全球平均 5%的增速。2019年中國光刻膠市場本土企業(yè)銷售規(guī)模約70億元,全球占比約 10%,發(fā)展空間巨大。目前,中國本土光刻膠以PCB用光刻膠為主,平板顯示、半導(dǎo)體用光刻膠供應(yīng)量占比極低。半導(dǎo)體光刻膠的涂敷方法主要是旋轉(zhuǎn)涂膠法,具體可以分為靜態(tài)旋轉(zhuǎn)法和動(dòng)態(tài)噴灑法。蘇州黑色光刻膠溶劑
光刻膠所屬的微電子化學(xué)品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領(lǐng)域,是典型的技術(shù)密集行業(yè)。蘇州黑色光刻膠溶劑
光刻膠(Photoresist)又稱光致抗蝕劑,是指通過紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。由感光樹脂、增感劑和溶劑3種主要成分組成的對光敏感的混合液體。在光刻工藝過程中,用作抗腐蝕涂層材料。半導(dǎo)體材料在表面加工時(shí),若采用適當(dāng)?shù)挠羞x擇性的光刻膠,可在表面上得到所需的圖像。光刻膠按其形成的圖像分類有正性、負(fù)性兩大類。在光刻膠工藝過程中,涂層曝光、顯影后,曝光部分被溶解,未曝光部分留下來,該涂層材料為正性光刻膠。如果曝光部分被保留下來,而未曝光被溶解,該涂層材料為負(fù)性光刻膠。按曝光光源和輻射源的不同,又分為紫外光刻膠(包括紫外正、負(fù)性光刻膠)、深紫外光刻膠、X-射線膠、電子束膠、離子束膠等。光刻膠主要應(yīng)用于顯示面板、集成電路和半導(dǎo)體分立器件等細(xì)微圖形加工作業(yè) 。光刻膠生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜,品種規(guī)格較多,在電子工業(yè)集成電路的制造中,對所使用光刻膠有嚴(yán)格的要求。蘇州黑色光刻膠溶劑
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