從90年代后半期開始,光刻光源就開始采用248nm的KrF激光;而從2000年代開始,光刻就進(jìn)一步轉(zhuǎn)向使用193nm波長的ArF準(zhǔn)分子激光作為光源。在那之后一直到目前的約20年里,193nm波長的ArF準(zhǔn)分子激光一直是半導(dǎo)體制程領(lǐng)域性能可靠,使用較多的光刻光源。一般而言,KrF(248nm)光刻膠使用聚對(duì)羥基苯乙烯及其衍生物作為成膜樹脂,使用磺酸碘鎓鹽和硫鎓鹽作為光致酸劑;而ArF(193nm)光刻膠則多使用聚甲基丙烯酸酯衍生物,環(huán)烯烴-馬來酸酐共聚物,環(huán)形聚合物等作為成膜樹脂;由于化學(xué)結(jié)構(gòu)上的原因,Arf(193nm)光刻膠需要比KrF(248nm)光刻膠更加敏感的光致酸劑。光刻膠的國產(chǎn)化公關(guān)正在展開,在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域,中國已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)。嘉定LCD觸摸屏用光刻膠樹脂
在CAR技術(shù)體系中,光刻膠中的光引發(fā)劑經(jīng)過曝光后并不直接改變光刻膠在顯影液中的溶解度,而是產(chǎn)生酸。在后續(xù)的熱烘培流程的高溫環(huán)境下,曝光產(chǎn)生的酸作為催化劑改變光刻膠在顯影液中的溶解度。因此CAR技術(shù)體系下的光引發(fā)劑又叫做光致酸劑。由于CAR光刻膠的光致酸劑產(chǎn)生的酸本身并不會(huì)在曝光過程中消耗而是作為催化劑而存在,因此少量的酸就可以持續(xù)地起到有效作用。CAR光刻膠的光敏感性很強(qiáng),所需要從深紫外輻射中吸收的能量很少,因此加強(qiáng)了光刻的效率。CAR光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍左右。蘇州干膜光刻膠曝光我國光刻膠行業(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。
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。
離子束光刻技術(shù)可分為聚焦離子束光刻、離子束投影式光刻。聚焦離子束光刻用途較多,常以鎵離子修補(bǔ)傳統(tǒng)及相位轉(zhuǎn)移掩膜板;離子束投影式光刻主要使用150 keV的H+、H2+、H3+、He+,以鏤空式模板,縮小投影(4~5倍) 。離子束光刻與電子束直寫光刻技術(shù)類似,不需要掩膜板,應(yīng)用高能離子束直寫。離子束的散射沒有電子束那么強(qiáng),因此具有更好的分辨率。液態(tài)金屬離子源為較簡(jiǎn)單的曝光源:在鎢針或鉬針的頂端附上鎵或金硅合金,加熱融化后經(jīng)由外層為液態(tài)金屬表面產(chǎn)生的場(chǎng)使離子發(fā)射,其發(fā)射面積很?。?lt;10 nm),因此利用離子光學(xué)系統(tǒng)可較容易地將發(fā)射的離子聚焦成細(xì)微離子束,從而進(jìn)行高分辨率的離子束曝光。光刻膠通常是以薄膜形式均勻覆蓋于基材表面。
光刻膠的技術(shù)壁壘包括配方技術(shù),質(zhì)量控制技術(shù)和原材料技術(shù)。配方技術(shù)是光刻膠實(shí)現(xiàn)功能的要點(diǎn),質(zhì)量控制技術(shù)能夠保證光刻膠性能的穩(wěn)定性而較好的原材料則是光刻膠性能的基礎(chǔ)。配方技術(shù):由于光刻膠的下游用戶是IC芯片和FPD面板制造商,不同的客戶會(huì)有不同的應(yīng)用需求,同一個(gè)客戶也有不同的光刻應(yīng)用需求。一般一塊半導(dǎo)體芯片在制造過程中需要進(jìn)行10-50道光刻過程,由于基板不同、分辨率要求不同、蝕刻方式不同等,不同的光刻過程對(duì)光刻膠的具體要求也不一樣,即使類似的光刻過程,不同的廠商也會(huì)有不同的要求。針對(duì)以上不同的應(yīng)用需求,光刻膠的品種非常多,這些差異主要通過調(diào)整光刻膠的配方來實(shí)現(xiàn)。因此,通過調(diào)整光刻膠的配方,滿足差異化的應(yīng)用需求,是光刻膠制造商重要的技術(shù)。亞甲基雙苯醚型光刻膠:這種類型的光刻膠適用于制造精度較低的電路元件。嘉定彩色光刻膠溶劑
經(jīng)過多年技術(shù)積累,國內(nèi)已形成一定光刻膠用電子化學(xué)品產(chǎn)能,國內(nèi)公司市場(chǎng)份額逐步提升,國產(chǎn)替代正在進(jìn)行。嘉定LCD觸摸屏用光刻膠樹脂
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(duì)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(duì)所使用光刻膠有嚴(yán)格的要求。嘉定LCD觸摸屏用光刻膠樹脂
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