光刻膠由光引發(fā)劑、樹脂、溶劑等基礎(chǔ)組分組成，又被稱為光致抗蝕劑，這是一種對光非常敏感的化合物。此外，光刻膠中還會(huì)添加光增感劑、光致產(chǎn)酸劑等成分來達(dá)到提高光引發(fā)效率、優(yōu)化線路圖形精密度的目的。在受到紫外光曝光后，它在顯影液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化。

分類

根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類。

正膠

曝光前對顯影液不可溶，而曝光后變成了可溶的，能得到與掩模板遮光區(qū)相同的圖形。

優(yōu)點(diǎn)：分辨率高、對比度好。

缺點(diǎn)：粘附性差、抗刻蝕能力差、高成本。

靈敏度：曝光區(qū)域光刻膠完全溶解時(shí)所需的能量

負(fù)膠egative






Photo Resist）

與正膠反之。

優(yōu)點(diǎn)： 良好的粘附能力和抗刻蝕能力、感光速度快。

缺點(diǎn)： 顯影時(shí)發(fā)生變形和膨脹，導(dǎo)致其分辨率。

靈敏度：保留曝光區(qū)域光刻膠原始厚度的50%所需的能量。

光刻膠主要用于圖形化工藝

以半導(dǎo)體行業(yè)為例,光刻膠主要用于半導(dǎo)體圖形化工藝。圖形化工藝是半導(dǎo)體制造過程中的核心工藝。圖形化可以簡單理解為將設(shè)計(jì)的圖像從掩模版轉(zhuǎn)移到晶圓表面合適的位置。

一般來講圖形化主要包括光刻和刻蝕兩大步驟,分別實(shí)現(xiàn)了從掩模版到光刻膠以及從光刻膠到晶圓表面層的兩步圖形轉(zhuǎn)移,流程一般分為十步:1.表面準(zhǔn)備,2.涂膠,3.軟烘焙,4.對準(zhǔn)和曝光,5.顯影,6.硬烘焙,7.顯影檢查,8.刻蝕,9.去除光刻膠,10.終檢查。

具體來說,在光刻前首先對于晶圓表面進(jìn)行清洗,主要采用相關(guān)的濕化學(xué)品,包括氨水等。

晶圓清洗以后用旋涂法在表面涂覆一層光刻膠并烘干以后傳送到光刻機(jī)里。在掩模版與晶圓進(jìn)行精準(zhǔn)對準(zhǔn)以后,光線透過掩模版把掩模版上的圖形投影在光刻膠上實(shí)現(xiàn)曝光,這個(gè)過程中主要采用掩模版、光刻膠、光刻膠配套以及相應(yīng)的氣體和濕化學(xué)品。

對曝光以后的光刻膠進(jìn)行顯影以及再次烘焙并檢查以后,實(shí)現(xiàn)了將圖形從掩模版到光刻膠的次圖形轉(zhuǎn)移。在光刻膠的保護(hù)下,對于晶圓進(jìn)行刻蝕以后剝離光刻膠然后進(jìn)行檢查,實(shí)現(xiàn)了將圖形從光刻膠到晶圓的第二次圖形轉(zhuǎn)移。

目前主流的刻蝕辦法是等離子體干法刻蝕,主要用到含氟和含體。

光刻膠的未來發(fā)展

以下內(nèi)容由賽米萊德為您提供，希望對同行業(yè)的朋友有所幫助。

由于光刻膠的技術(shù)壁壘較高，國內(nèi)光刻膠市場基本被國外企業(yè)壟斷。特別是高分辨率的KrF和ArF光刻膠，基本被日本和美國企業(yè)占據(jù)。  

國內(nèi)光刻膠生產(chǎn)商主要生產(chǎn)PCB光刻膠，面板光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠生產(chǎn)規(guī)模相對較小。國內(nèi)生產(chǎn)的光刻膠中，PCB光刻膠占比94%，LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠占比分別僅有3%和2%。

國內(nèi)光刻膠需求量遠(yuǎn)大于本土產(chǎn)量，且差額逐年擴(kuò)大。由于國內(nèi)光刻膠起步晚，目前技術(shù)水平相對落后，生產(chǎn)產(chǎn)能主要集中在PCB光刻膠、TN/STN-LCD光刻膠等中低端產(chǎn)品，TFT-LCD、半導(dǎo)體光刻膠等高技術(shù)壁壘產(chǎn)品產(chǎn)能很少，仍需大量進(jìn)口，從而導(dǎo)致國內(nèi)光刻膠需求量遠(yuǎn)大于本土產(chǎn)量。