光刻膠工藝

主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝，是半導(dǎo)體制造過程中的重要步驟。光刻工藝利用化學(xué)反應(yīng)原理把事先制備在掩模上的圖形轉(zhuǎn)印到晶圓，完成工藝的設(shè)備光刻機和光刻膠都是占半導(dǎo)體芯片工廠資產(chǎn)的大頭。

在目前比較主流的半導(dǎo)體制造工藝中，一般需要40 步以上獨立的光刻步驟，貫穿了半導(dǎo)體制造的整個流程，光刻工藝的先進程度決定了半導(dǎo)體制造工藝的先進程度。光刻過程中所用到的光刻機是半導(dǎo)體制造中的核心設(shè)備。目前，ASML 的NXE3400B售價在一億歐元以上，媲美一架F35 戰(zhàn)斗機。

按曝光波長，光刻膠可分為紫外（300~450 nm）光刻膠、深紫外（160~280 nm）光刻膠、極紫外（EUV，13.5 nm）光刻膠、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線光刻膠等。按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同，光刻膠又可以分為印刷電路板（PCB）用光刻膠、液晶顯示（LCD）用光刻膠、半導(dǎo)體用光刻膠和其他用途光刻膠。PCB光刻膠技術(shù)壁壘相對其他兩類較低，而半導(dǎo)體光刻膠代表著光刻膠技術(shù)先進水平。

光刻膠成分介紹

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光刻開始于-種稱作光刻膠的感光性液體的應(yīng)用。 圖形能被映射到光刻膠上,然后用一個developer就能做出需要的模板圖案。 光刻膠又稱光致抗蝕劑，以智能管感光材料,在光的照射與溶解度發(fā)生變化。

光刻膠成份

光刻膠通常有三種成分:感光化合物、基體材料和溶劑。在感光化合物中有時還包括增感劑。根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的性可以分為兩類:負性光刻膠和正性光刻膠。

1、負性光刻膠

主要有聚酯膠和環(huán)化橡膠系兩大類，前者以柯達公司的KPR為代表,后者以O(shè)MR系列為代表。

2、正性光刻膠

主要以重氮醌為感光化合物，以酚醛樹脂為基體材料。常用的有AZ- 1350系列。正膠的主要優(yōu)點是分辨率高,缺點是靈敏度、而刻蝕性和附著性等較差。

光刻膠的特點

1、在光的照射下溶解速率發(fā)生變化,利用曝光區(qū)與非曝光區(qū)的溶解速率差來實現(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移;

2、溶解抑制/溶解促進共同作用;

3、作用的機理因光刻膠膠類型不同而不同;

光刻膠的作用有什么？

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(xué)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。

光刻膠的性能

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光刻膠產(chǎn)品種類多、專用性強，是典型的技術(shù)密集型行業(yè)。不同用途的光刻膠曝光光源、反應(yīng)機理、制造工藝、成膜特性、加工圖形線路的精度等性能要求不同，導(dǎo)致對于材料的感光性能、溶解性、耐蝕刻性、耐熱性等要求不同。因此每一類光刻膠使用的原料在化學(xué)結(jié)構(gòu)、性能上都比較特殊，要求使用不同品質(zhì)等級的光刻膠專用化學(xué)品。