光刻膠分類(lèi)

市場(chǎng)上，光刻膠產(chǎn)品依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行分類(lèi)。依照化學(xué)反應(yīng)和顯影原理分類(lèi)，光刻膠可以分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。使用正性光刻膠工藝，形成的圖形與掩膜版相同；使用負(fù)性光刻膠工藝，形成的圖形與掩膜版相反。

按照感光樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)，光刻膠可以分為①光聚合型，采用烯類(lèi)單體，在光作用下生成自由基，進(jìn)一步引發(fā)單體聚合，后生成聚合物，具有形成正像的特點(diǎn)；1μm高溫耐受用于i線曝光的負(fù)膠LEDOLED、顯示器、MEMS、封裝、生物芯片等金屬和介電質(zhì)上圖案化，不必使用RIE加工器件的永組成（OLED顯示器上的間隔區(qū)）凸點(diǎn)、互連、空中連接微通道顯影時(shí)形成光刻膠倒梯形結(jié)構(gòu)厚度范圍：0。②光分解型，采用含有疊氮醌類(lèi)化合物的材料，其經(jīng)光照后,發(fā)生光分解反應(yīng)，可以制成正性膠；③光交聯(lián)型，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。

按照曝光波長(zhǎng)分類(lèi)，光刻膠可分為紫外光刻膠（300~450nm）、深紫外光刻膠（160~280nm）、極紫外光刻膠（EUV，13.5nm）、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線光刻膠等。據(jù)WitsView數(shù)據(jù)，雖然近三年國(guó)際LCD廠商面板出貨量有所下降，但是由于大屏顯示的市場(chǎng)擴(kuò)增，LCD整體出貨面積變大，2016年出貨總面積達(dá)到1。不同曝光波長(zhǎng)的光刻膠，其適用的光刻極限分辨率不同，通常來(lái)說(shuō)，在使用工藝方法一致的情況下，波長(zhǎng)越小，加工分辨率越佳。

正性光刻膠

正性光刻膠

正性光刻膠也稱(chēng)為正膠。正性光刻膠樹(shù)脂是一種叫做線性酚醛樹(shù)脂的酚醛甲醛，提供光刻膠的粘附性、化學(xué)抗蝕性，當(dāng)沒(méi)有溶解存在時(shí)，線性酚醛樹(shù)脂會(huì)溶解在顯影液中，感光劑是光敏化合物，常見(jiàn)的是重氮萘醌（DNQ）。在曝光前，DNQ是一種強(qiáng)烈的溶解，降低樹(shù)脂的溶解速度。這里所說(shuō)的襯底不僅包含硅晶圓，還可以是其他金屬層、介質(zhì)層，例如玻璃、SOS中的藍(lán)寶石。在紫外曝光后，DNQ在光刻膠中化學(xué)分解，成為溶解度增強(qiáng)劑，大幅提高顯影液中的溶解度因子至100或者更高。這種曝光反應(yīng)會(huì)在DNQ中產(chǎn)生羧酸，它在顯影液中溶解度很高。正性光刻膠具有很好的對(duì)比度，所以生成的圖形具有良好的分辨率。

光刻工藝主要性一

光刻膠不僅具有純度要求高、工藝復(fù)雜等特征，還需要相應(yīng)光刻機(jī)與之配對(duì)調(diào)試。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。一般情況下，一個(gè)芯片在制造過(guò)程中需要進(jìn)行10~50道光刻過(guò)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(guò)程對(duì)光刻膠的具體要求也不一樣，即使類(lèi)似的光刻過(guò)程，不同的廠商也會(huì)有不同的要求。

針對(duì)不同應(yīng)用需求，光刻膠的品種非常多，這些差異主要通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方，滿足差異化的應(yīng)用需求，是光刻膠制造商核心的技術(shù)。

此外，由于光刻加工分辨率直接關(guān)系到芯片特征尺寸大小，而光刻膠的性能關(guān)系到光刻分辨率的大小。限制光刻分辨率的是光的干涉和衍射效應(yīng)。光刻分辨率與曝光波長(zhǎng)、數(shù)值孔徑和工藝系數(shù)相關(guān)。

光刻工藝重要性二

光刻膠的曝光波長(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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(duì)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(tái)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(wú)機(jī)光刻膠為主，如金屬氧化物光刻膠。