光刻膠國(guó)內(nèi)的研發(fā)起步較晚

光刻膠的研發(fā)，關(guān)鍵在于其成分復(fù)雜、工藝技術(shù)難以掌握。光刻膠主要成分有高分子樹(shù)脂、色漿、單體、感光引發(fā)劑、溶劑以及添加劑，開(kāi)發(fā)所涉及的技術(shù)難題眾多，需從低聚物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和篩選、合成工藝的確定和優(yōu)化、活性單體的篩選和控制、色漿細(xì)度控制和穩(wěn)定、產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)和優(yōu)化、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝優(yōu)化和穩(wěn)定、終使用條件匹配和寬容度調(diào)整等方面進(jìn)行調(diào)整。因此，要自主研發(fā)生產(chǎn)，技術(shù)難度非常之高。光刻光路的設(shè)計(jì)，有利于進(jìn)一步提升數(shù)值孔徑，隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值孔徑由0。

在光刻膠研發(fā)上，我國(guó)起步晚，2000年后才開(kāi)始重視。近幾年，雖說(shuō)有了快速發(fā)展，但整體還處于起步階段。事實(shí)上，工藝技術(shù)水平與國(guó)外企業(yè)有著很大的差距，尤其是材料及設(shè)備都仍依賴進(jìn)口。

光刻膠國(guó)內(nèi)研發(fā)現(xiàn)狀

“造成與國(guó)際水平差距的原因很多。過(guò)去由于我國(guó)在開(kāi)始規(guī)劃發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)上，布局不合理、不完整，特別是生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的投資，而忽視了重要的基礎(chǔ)材料、裝備與應(yīng)用研究。目前，整個(gè)產(chǎn)業(yè)是中間加工環(huán)節(jié)強(qiáng)，前后兩端弱，核心技術(shù)至今被TOK、JSR、住友化學(xué)、信越化學(xué)等日本企業(yè)所壟斷。8刻蝕就是將涂膠前所墊基的薄膜中沒(méi)有被光刻膠覆蓋和保護(hù)的那部分進(jìn)行腐蝕掉，達(dá)到將光刻膠上的圖形轉(zhuǎn)移到下層材料的目的。

光刻膠的主要技術(shù)指標(biāo)有解析度、顯影時(shí)間、異物數(shù)量、附著力、阻抗等。每一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都很重要，必須全部指標(biāo)達(dá)到才能使用。因此，國(guó)外企業(yè)在配方、生產(chǎn)工藝技術(shù)等方面，對(duì)中國(guó)長(zhǎng)期保密。中國(guó)的研發(fā)技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展

光刻膠去除

半導(dǎo)體器件制造技術(shù)中，通常利用光刻工藝將掩膜板上的掩膜圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面的光刻膠層中。通常光刻的基本工藝包括涂膠、曝光和顯影等步驟。

在現(xiàn)有技術(shù)中，去除光刻膠層的方法是利用等離子體干法去膠。將帶有光刻膠層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于去膠機(jī)內(nèi)，在射頻電壓的能量的作用下，灰化氣體被解離為等離子體。所述等離子體和光刻膠發(fā)生反應(yīng)，從而將光刻膠層去除。

而在一些半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到器件性能要求，需要對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行離子注入，使其滿足各種器件不同功能的要求。一部分閃存產(chǎn)品前段器件形成時(shí)，需要利用前面存儲(chǔ)單元cell區(qū)域的層多晶硅與光刻膠共同定義摻雜的區(qū)域，由于光刻膠是作為高濃度金屬摻雜時(shí)的阻擋層，在摻雜的過(guò)程中，光刻膠的外層吸附了一定濃度的金屬離子，這使得光刻膠外面形成一層堅(jiān)硬的外殼。企業(yè)持續(xù)發(fā)展也需投入較大的資金，光刻膠行業(yè)在資金上存在較高的壁壘，國(guó)外光刻膠廠商相對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商，其公司規(guī)模更大，具有資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

這層堅(jiān)硬的外殼可以采取兩種現(xiàn)有方法去除:方法一，采用濕法刻蝕，但這種工藝容易產(chǎn)生光刻膠殘留；方法二，先通過(guò)干法刻蝕去除硬光刻膠外殼，再采用傳統(tǒng)的干法刻蝕去光刻膠的方法去除剩余的光刻膠的方法，但是這種方式增加了一步工藝流程，浪費(fèi)能源，而且降低了生產(chǎn)效率；從對(duì)準(zhǔn)信號(hào)上分，主要包括標(biāo)記的顯微圖像對(duì)準(zhǔn)、基于光強(qiáng)信息的對(duì)準(zhǔn)和基于相位信息對(duì)準(zhǔn)。同時(shí)，傳統(tǒng)的光刻膠干法刻蝕去除光刻膠時(shí)，光刻膠外面的外殼阻擋了光刻膠內(nèi)部的熱量的散發(fā)，光刻膠內(nèi)部膨脹應(yīng)力增大，導(dǎo)致層多晶硅倒塌的現(xiàn)象。

光刻膠

按感光樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可分為光聚合型光刻膠、光分解型光刻膠和光交聯(lián)型光刻膠。在應(yīng)用中，采用不同單體可以形成正、負(fù)圖案，并可在光刻過(guò)程中改變材料溶解性、抗蝕性等。

光聚合型光刻膠

烯類，在光作用下生成自由基，自由基再進(jìn)一步引發(fā)單體聚合。

光分解型光刻膠

疊氮醌類化合物，經(jīng)光照后,會(huì)發(fā)生光分解反應(yīng)，由油溶性變?yōu)樗苄浴?

光交聯(lián)型光刻膠

聚乙烯醇月桂酸酯，在光的作用下,分子中的雙鍵打開(kāi)，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)從而起到抗蝕作用。

按曝光波長(zhǎng)，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。

按應(yīng)用領(lǐng)域，光刻膠可分為PCB 光刻膠、LCD 光刻膠、半導(dǎo)體光刻膠等。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)的水平。