華東TFT-LCD正性光刻膠顯示面板材料

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)。從事微電子化學(xué)品業(yè)務(wù)需要具備與電子產(chǎn)業(yè)前沿發(fā)展相匹配的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)，如混配技術(shù)、分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與生產(chǎn)過程相配套的分析檢驗(yàn)技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測(cè)技術(shù)等。同時(shí)，下游電子產(chǎn)業(yè)多樣化的使用場(chǎng)景要求微電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)有較強(qiáng)的配套能力，以及時(shí)研發(fā)和改進(jìn)產(chǎn)品工藝來滿足客戶的個(gè)性化需求。光刻膠的生產(chǎn)工藝主要過程是將感光材料、樹脂、溶劑等主要原料在恒溫恒濕 1000 級(jí)的黃光區(qū)潔凈房進(jìn)行混合，在氮?dú)鈿怏w保護(hù)下充分?jǐn)嚢?，使其充分混合形成均相液體，經(jīng)過多次過濾，并通過中間過程控制和檢驗(yàn)，使其達(dá)到工藝技術(shù)和質(zhì)量要求，然后做產(chǎn)品檢驗(yàn)，合格后在氮?dú)鈿怏w保護(hù)下包裝、打標(biāo)、入庫(kù)。光刻膠行業(yè)日系企業(yè)實(shí)力雄厚，國(guó)內(nèi)廠商有望復(fù)刻成功經(jīng)驗(yàn)。華東TFT-LCD正性光刻膠顯示面板材料

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。江浙滬濕膜光刻膠顯示面板材料氧化物型光刻膠：這種類型的光刻膠由氧化硅或其他窄帶隙材料制成。在制造高質(zhì)量微電子設(shè)備時(shí)非常有用。

美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員采用原子層沉積（ALD）系統(tǒng)，將有機(jī)聚合物聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）與氧化鋁結(jié)合起來，創(chuàng)造了雜化有機(jī)-無機(jī)光刻膠。他們?cè)趯⑼坑蠵MMA薄膜的襯底放到ALD反應(yīng)室中之后，引入了鋁前驅(qū)物蒸汽。這個(gè)蒸汽通過PMMA基質(zhì)內(nèi)部的微小分子孔擴(kuò)散，與聚合物鏈內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合到一起。然后，他們引入了另一種前驅(qū)物（例如水），與前驅(qū)物反應(yīng)形成PMMA基體內(nèi)部的氧化鋁。該雜化光刻膠的蝕刻選擇比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ZEP（一種昂貴的光刻膠）和二氧化硅。

浸沒光刻和雙重光刻技術(shù)在不改變 193nm波長(zhǎng)ArF光刻光源的前提下，將加工分辨率推向10nm的數(shù)量級(jí)。與此同時(shí)，這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)光刻膠也提出了新的要求。在浸沒工藝中；光刻膠首先不能與浸沒液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或浸出擴(kuò)散，損傷光刻膠自身和光刻鏡頭；其次，光刻膠的折射率必須大于透鏡，液體和頂部涂層。因此光刻膠中主體樹脂的折射率一般要求達(dá)到1.9以上；接著，光刻膠不能在浸沒液體的浸泡下和后續(xù)的烘烤過程中發(fā)生形變，影響加工精度；當(dāng)浸沒工藝目標(biāo)分辨率接近10nm時(shí)，將對(duì)于光刻膠多個(gè)性能指標(biāo)的權(quán)衡都提出了更加苛刻的挑戰(zhàn)。浸沒 ArF 光刻膠制備難度大于干性 ArF 光刻膠，是 ArF光刻加工分辨率突破 45nm 的關(guān)鍵之一。光刻膠下游為印刷電路板、顯示面板和電子芯片，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、航空航天等領(lǐng)域。

按顯示效果分類；光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。負(fù)性光刻膠顯影時(shí)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(jìn)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(fù)性光刻膠。 光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種對(duì)光敏感的混合液體。KrF光刻膠印刷電路板

經(jīng)過多年技術(shù)積累，國(guó)內(nèi)已形成一定光刻膠用電子化學(xué)品產(chǎn)能，國(guó)內(nèi)公司市場(chǎng)份額逐步提升，國(guó)產(chǎn)替代正在進(jìn)行。華東TFT-LCD正性光刻膠顯示面板材料

浸沒光刻：在與浸沒光刻相對(duì)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(zhǎng)變短。這樣，在不改變光源的前提條件下，更短波長(zhǎng)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。華東TFT-LCD正性光刻膠顯示面板材料