光刻膠的分類

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硅片制造中，光刻膠的目的主要有兩個：（1）將掩模版圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面頂層的光刻膠中；（2）在后續(xù)工藝中，保護下面的材料（例如刻蝕或離子注入阻擋層）。

分類

光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機理和顯影原理，可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。圖1是正性膠的顯影工藝與負性膠顯影工藝對比結(jié)果示意圖 [2]  。

負性光刻膠簡介

感光樹脂經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應(yīng)，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化。經(jīng)適當?shù)娜軇┨幚?，溶去可溶性部分，得到所需圖像（見圖光致抗蝕劑成像制版過程）。光刻膠廣泛用于印刷電路和集成電路的制造以及印刷制版等過程。光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機理和顯影原理，可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負性膠；反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。利用這種性能，將光刻膠作涂層，就能在硅片表面刻蝕所需的電路圖形。基于感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可以分為三種類型。①光聚合型，采用烯類單體，在光作用下生成自由基，自由基再進一步引發(fā)單體聚合，后生成聚合物，具有形成正像的特點。②光分解型，采用含有疊氮醌類化合物的材料，經(jīng)光照后,會發(fā)生光分解反應(yīng),由油溶性變?yōu)樗苄?，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,其分子中的雙鍵被打開，并使鏈與鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，這是一種典型的負性光刻膠?？逻_公司的產(chǎn)品KPR膠即屬此類。感光樹脂在用近紫外光輻照成像時，光的波長會限制分辨率（見感光材料）的提高。為進一步提高分辨率以滿足超大規(guī)模集成電路工藝的要求，必須采用波長更短的輻射作為光源。由此產(chǎn)生電子束、X 射線和深紫外(<250nm)刻蝕技術(shù)和相應(yīng)的電子束刻蝕膠，X射線刻蝕膠和深紫外線刻蝕膠，所刻蝕的線條可細至1□m以下。

何為光刻膠

光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種具有光化學(xué)敏感性的功能性化學(xué)材料，由光引發(fā)劑、光刻膠樹脂、單體（活性稀釋劑）、溶劑和其他助劑組成的對光敏感的混合液體，其中，樹脂約占50%，單體約占35%。

它被稱為是電子化工材料中技術(shù)壁壘較高的材料之一，主要利用光化學(xué)反應(yīng)將所需要的微細圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上，被廣泛應(yīng)用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細圖形線路的加工制作，下游主要用于集成電路、面板和分立器件的微細加工，同時在 LED、光伏、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有廣泛應(yīng)用。

按照下游應(yīng)用，光刻膠可分為半導(dǎo)體用光刻膠、LCD用光刻膠、PCB（印刷線路板）用光刻膠等，其技術(shù)壁壘依次降低。

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光刻膠的組成部分

光刻膠一般由4種成分組成:樹脂型聚合物、光活性物質(zhì)、溶劑和添加劑。樹脂是光刻膠中占比較大的組分，構(gòu)成光刻膠的基本骨架，主要決定曝光后光刻膠的基本性能，包括硬度、柔韌性、附著力、耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性等。光活性物質(zhì)是光刻膠的關(guān)鍵組分，對光刻膠的感光度、分辨率等其決定性作用。

分辨率、對比度和敏感度是光刻膠的核心技術(shù)參數(shù)。隨著集成電路的發(fā)展，芯片制造特征尺寸越來越小，對光刻膠的要求也越來越高。光刻膠的核心技術(shù)參數(shù)包括分辨率、對比度和敏感度等。為了滿足集成電路發(fā)展的需要，光刻膠朝著高分辨率、高對比度以及高敏感度等方向發(fā)展。

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