光刻膠按用途分類

光刻膠經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展和進步,應用領(lǐng)域不斷擴大,衍生出非常多的種類,按照應用領(lǐng)域,光刻膠可以劃分為印刷電路板(PCB)用光刻膠、液晶顯示(LCD)用光刻膠、半導體用光刻膠和其他用途光刻膠。其中,PCB 光刻膠技術(shù)壁壘相對其他兩類較低,而半導體光刻膠代表著光刻膠技術(shù)水平。

(1)半導體用光刻膠

在半導體用光刻膠領(lǐng)域,光刻技術(shù)經(jīng)歷了紫外全譜(300～450nm)、G 線(436nm)、I 線 (365nm)、深紫外(DUV,包括 248nm 和 193nm)和極紫外(EUV)六個階段。相對應于各曝光波長的光刻膠也應運而生,光刻膠中的關(guān)鍵配方成份,如成膜樹脂、光引發(fā)劑、添加劑也隨之發(fā)生變化,使光刻膠的綜合性能更好地滿足工藝要求。

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正性光刻膠的結(jié)構(gòu)

光學光刻膠通常包含以下三種成分：(1)聚合物材料(也稱為樹脂)。聚合物材料在光的輻照下不發(fā)生化學反應，其主要作用是保證光刻膠薄膜的附著性和抗腐蝕性，同時也決定著光刻膠薄膜的其他一些特性(如光刻膠的膜厚要求、彈性要求和熱穩(wěn)定性要求等)。(2)感光材料。感光材料一般為復合性物質(zhì)(簡稱PAC或感光劑)。感光劑在受光輻照之后會發(fā)生化學反應。正膠的感光劑在未曝光區(qū)域起抑制溶解的作用，可以減慢光刻膠在顯影液中的溶解速度。以正性膠為例，使用g射線和i射線光刻中的正性膠是由重氮醌(簡稱為DQ)感光劑和酚樹脂構(gòu)成。(3)溶劑(如丙二醇-，PGME)。溶劑的作用是使光刻膠在涂覆到硅片表面之前保持為液態(tài)

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光刻膠分類

1、負性光刻膠

主要有聚酸系(聚酮膠)和環(huán)化橡膠系兩大類，前者以柯達公司的KPR為代表，后者以OMR系列為代表。

2、正性光刻膠

主要以重氮醒為感光化臺物，以酚醛樹脂為基本材料。的有AZ-1350系列。正膠的主要優(yōu)點是分辨率高，缺點是靈敏度、耐刻蝕性和附著性等較差。

3、負性電子束光刻膠

為含有環(huán)氧基、乙烯基或環(huán)硫化物的聚合物。 的是COP膠，典型特性:靈敏度0.3~0.4μC/cm^2 (加速電壓10KV時)、分辨率1.0um、 對比度0.95。限制分辨率

的主要因素是光刻膠在顯影時的溶脹。

4、正性電子束光刻膠

主要為甲酯、烯砜和重氮類這三種聚合物。的是PMMA膠，典型特性:靈敏度40~ 80μC/cm^2 (加速電壓20KV時)、分辨率0.1μm、 對比度2~3。

PMMA膠的主要優(yōu)點是分辨率高。主要缺點是靈敏度低，此外在高溫下易流動，耐干法刻蝕性差。

光刻是整個集成電路制造過程中耗時長、難度大的工藝，耗時占IC制造50%左右，成本約占IC生產(chǎn)成本的1/3。光刻膠是光刻過程重要的耗材，光刻膠的質(zhì)量對光刻工藝有著重要影響。

光刻是將圖形由掩膜版上轉(zhuǎn)移到硅片上，為后續(xù)的刻蝕步驟作準備。在光刻過程中，需在硅片上涂一層光刻膠，經(jīng)紫外線曝光后，光刻膠的化學性質(zhì)發(fā)生變化，在通過顯影后，被曝光的光刻膠將被去除，從而實現(xiàn)將電路圖形由掩膜版轉(zhuǎn)移到光刻膠上。再經(jīng)過刻蝕過程，實現(xiàn)電路圖形由光刻膠轉(zhuǎn)移到硅片上。在刻蝕過程中，光刻膠起防腐蝕的保護作用。

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