光刻膠

① 工藝角度普通的光刻膠在成像過(guò)程中，由于存在一定的衍射、反射和散射，降低了光刻膠圖形的對(duì)比度，從而降低了圖形的分辨率。隨著曝光加工特征尺寸的縮小，入射光的反射和散射對(duì)提高圖形分辨率的影響也越來(lái)越大。為了提高曝光系統(tǒng)分辨率的性能，人們正在研究在曝光光刻膠的表面覆蓋抗反射涂層的新型光刻膠技術(shù)。該技術(shù)的引入，可明顯減小光刻膠表面對(duì)入射光的反射和散射，從而改善光刻膠的分辨率性能，但由此將引起工藝復(fù)雜性和光刻成本的增加。② 曝光系統(tǒng)伴隨著新一代曝光技術(shù)（NGL）的研究與發(fā)展，為了更好的滿足其所能實(shí)現(xiàn)光刻分辨率的同時(shí)，光刻膠也相應(yīng)發(fā)展。先進(jìn)曝光技術(shù)對(duì)光刻膠的性能要求也越來(lái)越高。③光刻膠的鋪展如何使光刻膠均勻地，按理想厚度鋪展在器件表面，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。④光刻膠的材料從光刻膠的材料考慮進(jìn)行改善。

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光刻膠按用途分類

光刻膠經(jīng)過(guò)幾十年不斷的發(fā)展和進(jìn)步,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,衍生出非常多的種類,按照應(yīng)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(dǎo)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(duì)其他兩類較低,而半導(dǎo)體光刻膠代表著光刻膠技術(shù)水平。

(1)半導(dǎo)體用光刻膠

在半導(dǎo)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(gè)階段。相對(duì)應(yīng)于各曝光波長(zhǎng)的光刻膠也應(yīng)運(yùn)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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正性光刻膠的操作工藝

(1)合成醛樹脂。將原料混和甲醛送人不銹鋼釜，加入適量草酸為催化劑，加熱回流反應(yīng)5～6h，然后減壓蒸餾去除水及未反應(yīng)的單體酚，得到醛樹脂。(2)合成感光劑。在裝有攪拌器的夾套反應(yīng)罐中，先將三羥基二苯甲酮和215酰氯加至中攪拌下溶解，待完全溶解后，滴加有機(jī)堿溶液做催化劑，控制反應(yīng)溫度30~35℃，滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)1h。將反應(yīng)液沖至水中，感光劑析出，離心分離，干燥。(3)配膠。將合成的樹脂、感光劑與溶劑及添加劑按一定比例混合配膠，然后調(diào)整膠的各項(xiàng)指標(biāo)使之達(dá)到要求。后過(guò)濾分裝，光刻膠首先經(jīng)過(guò)板框式過(guò)濾器粗濾，然后轉(zhuǎn)入超凈間(100級(jí))進(jìn)行超凈過(guò)濾，濾膜孔徑0.2mm，經(jīng)超凈過(guò)濾的膠液分裝即為成品。

光刻膠分類

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理的不同，光刻膠可以分為負(fù)性膠和正性膠。對(duì)某些溶劑可溶，但經(jīng)曝光后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠;反之，對(duì)某些溶劑不可溶，經(jīng)曝光后變成可溶的為正性膠。

從需求端來(lái)看，光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠、面板光刻膠和PCB光刻膠。其中，半導(dǎo)體光刻膠的技術(shù)壁壘較高。

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