半導(dǎo)體光刻膠市場中除了美國杜邦,其余四家均為日本企業(yè)。其中JSR、TOK的產(chǎn)品可以覆蓋所有半導(dǎo)體光刻膠品種,尤其在EUV市場高度壟斷。近年來,隨著光刻膠的需求攀升,疊加日本減產(chǎn),光刻膠出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,部分中小晶圓廠甚至出現(xiàn)了“斷供”現(xiàn)象。目前大陸企業(yè)在g/i線光刻膠已形成一定規(guī)模的銷售,光刻膠方面,彤程新材的KrF光刻膠產(chǎn)品已批量供應(yīng)國內(nèi)主要12英寸、8英寸晶圓廠,晶瑞電材KrF光刻膠加緊建設(shè)中,另有多家企業(yè)ArF光刻膠研發(fā)順利進行,其中南大光電ArF產(chǎn)品已通過下游客戶驗證,有望在未來形成銷售。光刻膠保質(zhì)期通常在6個月以內(nèi),無法囤貨,一旦斷供可能會引起停產(chǎn)的嚴重局面,由此國產(chǎn)化重要性更加凸顯。中國半導(dǎo)體光刻膠的快速崛起離不開中國整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。浙江負性光刻膠單體
X射線對物質(zhì)的化學(xué)作用類似電子束,X射線曝光時,X射線本身并不能直接引起光刻膠的反應(yīng),它的能量是消耗的光電子放射過程而產(chǎn)生低能電子束上。正是這些低能電子使光刻膠的分子離化,并激勵產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使光刻膠分子間的結(jié)合鍵解離,或鍵合成高分子,在某些顯影液中變成易溶或不溶。X射線光刻膠和電子束光刻膠沒有本質(zhì)的區(qū)別 ,因此所有的電子束膠都可以與X射線光刻膠混用,一部分248 nm光學(xué)光刻膠亦可用作X射線光刻膠 ,X射線光刻膠的分辨率十分高,例如早期正性的光刻膠有用含氟的聚甲基丙烯酸酯 ,負膠有用甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚體和聚丙烯酸-2,3-二氯-1-丙酯。蘇州顯示面板光刻膠光致抗蝕劑在選擇光刻膠時需要考慮化學(xué)性質(zhì)、照射時間、敏感度和穩(wěn)定性等因素,以確保所選的光刻膠能夠滿足制造要求。
按顯示效果分類;光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。負性光刻膠顯影時形成的圖形與光罩(掩膜版)相反;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致,區(qū)別在于主要原材料不同。
按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯(lián)型和化學(xué)放大型。光聚合型光刻膠采用烯類單體,在光作用下生成自由基,進一步引發(fā)單體聚合,生成聚合物;光分解型光刻膠,采用含有重氮醌類化合物(DQN)材料作為感光劑,其經(jīng)光照后,發(fā)生光分解反應(yīng),可以制成正性光刻膠;光交聯(lián)型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而起到抗蝕作用,可以制成負性光刻膠。
質(zhì)量控制技術(shù):由于用戶對光刻膠的穩(wěn)定性、一致性要求高,包括不同批次間的一致性,通常希望對感光靈敏度、膜厚的一致性保持在較高水平,因此,光刻膠生產(chǎn)商不僅要配備齊全的測試儀器,還需要建立一套嚴格的QA體系以保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。原材料技術(shù):光刻膠是一種經(jīng)過嚴格設(shè)計的復(fù)雜、精密的配方產(chǎn)品,由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等不同性質(zhì)的原料,通過不同的排列組合,經(jīng)過復(fù)雜、精密的加工工藝而制成。因此,光刻膠原材料的品質(zhì)對光刻膠的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。對于半導(dǎo)體化學(xué)化學(xué)試劑的純度,際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織(SEMI)制定了國際統(tǒng)一標準。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)法和動態(tài)噴灑法。
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)法和動態(tài)噴灑法。靜態(tài)旋轉(zhuǎn)法:首先把光刻膠通過滴膠頭堆積在硅片的中心,然后低速旋轉(zhuǎn)使得光刻膠鋪開,再以高速旋轉(zhuǎn)甩掉多余的光刻膠。在高速旋轉(zhuǎn)的過程中,光刻膠中的溶劑會揮發(fā)一部分。靜態(tài)涂膠法中的光刻膠堆積量非常關(guān)鍵,量少了會導(dǎo)致光刻膠不能充分覆蓋硅片,量大了會導(dǎo)致光刻膠在硅片邊緣堆積甚至流到硅片的背面,影響工藝質(zhì)量。動態(tài)噴灑法:隨著硅片尺寸越來越大,靜態(tài)涂膠已經(jīng)不能滿足新型的硅片加工需求。相對靜態(tài)旋轉(zhuǎn)法而言,動態(tài)噴灑法在光刻膠對硅片進行澆注的時刻就開始以低速旋轉(zhuǎn)幫助光刻膠進行**初的擴散。這種方法可以用較少量的光刻膠形成更均勻的光刻膠鋪展,以高速旋轉(zhuǎn)形成滿足厚薄與均勻度要求的光刻膠膜。光刻膠市場 ArF 與 KrF 占據(jù)主流,EUV 增長較快。光聚合型光刻膠印刷電路板
以分子玻璃為成膜樹脂制備的光刻膠能夠獲得較高的分辨率和較低粗糙度的圖形。浙江負性光刻膠單體
雖然在2007年之后,一些波長更短的準分子光刻光源技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn),但是這些波段的輻射都很容易被光刻鏡頭等光學(xué)材料吸收,使這些材料受熱產(chǎn)生膨脹而無法正常工作。少數(shù)可以和這些波段的輻射正常工作的光學(xué)材料,比如氟化鈣(螢石)等,成本長期居高不下。再加上浸沒光刻和多重曝光等新技術(shù)的出現(xiàn),193nm波長ArF光刻系統(tǒng)突破了此前 65nm 分辨率的瓶頸,所以在45nm 到10nm之間的半導(dǎo)體制程工藝中,ArF光刻技術(shù)仍然得到了很大的應(yīng)用。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。浙江負性光刻膠單體
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