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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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。

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(duì)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(xì)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(xì)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(xì)加工，同時(shí)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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光刻膠介紹

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光刻膠是電子領(lǐng)域微細(xì)圖形加工關(guān)鍵材料之一，是由感光樹脂、增感劑和溶劑等主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。在紫外光、深紫外光、電子束、離子束等光照或輻射下，其溶解度發(fā)生變化，經(jīng)適當(dāng)溶劑處理，溶去可溶性部分，然后得到所需圖像。 光刻膠作為技術(shù)門檻極高的電子化學(xué)品一直被國(guó)際企業(yè)壟斷。 隨著大力研發(fā)和投入， 國(guó)內(nèi)企業(yè)已逐步從低端 PCB 光刻膠發(fā)展至中端半導(dǎo)體光刻膠的量產(chǎn)。

光刻膠的成分

樹脂:光刻樹脂是一種惰性的聚合物基質(zhì) ,是用來將其他材料聚合在一-起的粘合劑。 光刻膠的粘附性、膠膜厚度等都是樹脂給的。

感光劑:感光劑是光刻膠的核心部分，他對(duì)光形式的輻射能,特別在紫外區(qū)會(huì)發(fā)生反應(yīng)。曝光時(shí)間、光源所發(fā)射光線的強(qiáng)，度都根據(jù)感光劑的特性選擇決定的。

溶劑:光刻膠中容量較大的成分，感光劑和添加劑都是固體物質(zhì)，為了方便均勻的涂覆,要將他們加入溶劑進(jìn)行溶解,形成液態(tài)物質(zhì)，并且使之具有良好的流動(dòng)性，可以通過選擇方式涂布在waf er表面。

添加劑:用以改變光刻膠的某些特性,如改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑。

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