貴州光刻工藝

光刻膠是微電子技術(shù)中微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一，特別是近年來(lái)大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，更是促進(jìn)了光刻膠的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。印刷工業(yè)是光刻膠應(yīng)用的另一重要領(lǐng)域。1954 年由明斯克等人首先研究成功的聚乙烯醇肉桂酸脂就是用于印刷工業(yè)的，以后才用于電子工業(yè)。光刻膠是一種有機(jī)化合物，它被紫外光曝光后，在顯影溶液中的溶解度會(huì)發(fā)生變化。硅片制造中所用的光刻膠以液態(tài)涂在硅片表面，而后**燥成膠膜。光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可分負(fù)性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠；反之，對(duì)某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。利用這種性能，將光刻膠作涂層，就能在硅片表面刻蝕所需的電路圖形?；诟泄鈽?shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可以分為三種類型。光刻版材質(zhì)主要是兩種，一個(gè)是石英材質(zhì)一個(gè)是蘇打材質(zhì)，石英材料的透光率會(huì)比蘇打的透光率要高。貴州光刻工藝

光刻膠行業(yè)具有極高的行業(yè)壁壘，因此在全球范圍其行業(yè)都呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面。光刻膠行業(yè)長(zhǎng)年被日本和美國(guó)專業(yè)公司壟斷。目前**大廠商就占據(jù)了全球光刻膠市場(chǎng)87%的份額，行業(yè)集中度高。并且高分辨率的KrF和ArF半導(dǎo)體光刻膠中心技術(shù)亦基本被日本和美國(guó)企業(yè)所壟斷，產(chǎn)品絕大多數(shù)出自日本和美國(guó)公司。整個(gè)光刻膠市場(chǎng)格局來(lái)看，日本是光刻膠行業(yè)的巨頭聚集地。目前中國(guó)大陸對(duì)于電子材料，特別是光刻膠方面對(duì)國(guó)外依賴較高。所以在半導(dǎo)體材料方面的國(guó)產(chǎn)代替是必然趨勢(shì)。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。貴州圖形光刻光刻膠旋轉(zhuǎn)速度，速度越快，厚度越薄。

常用的光刻膠主要是兩種，正性光刻膠（positive photoresist）被曝光的部分會(huì)被顯影劑去除，負(fù)性光刻膠(negative photoresist)未被曝光的部分會(huì)被顯影劑去除。正性光刻膠主要應(yīng)用于腐蝕和刻蝕工藝，而負(fù)膠工藝主要應(yīng)用于剝離工藝（lift-off）。光刻是微納加工當(dāng)中不可或缺的工藝，主要是起到圖形化轉(zhuǎn)移的作用。常規(guī)的光刻分為有掩膜光刻和無(wú)掩膜光刻。無(wú)掩膜光刻主要是電子束曝光和激光直寫光，有掩膜光刻主要是接觸式曝光、非接觸式曝光和stepper光刻。對(duì)于有掩膜光刻，首先需要設(shè)計(jì)光刻版，常用的設(shè)計(jì)軟件有CAD、L-edit等軟件。

顯影液：正性光刻膠的顯影液。正膠的顯影液位堿性水溶液。KOH和NaOH因?yàn)闀?huì)帶來(lái)可動(dòng)離子污染（MIC，MovableIonContamination），所以在IC制造中一般不用。較普通的正膠顯影液是四甲基氫氧化銨（TMAH）（標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量濃度為0.26，溫度15～25C）。在I線光刻膠曝光中會(huì)生成羧酸，TMAH顯影液中的堿與酸中和使曝光的光刻膠溶解于顯影液，而未曝光的光刻膠沒(méi)有影響；在化學(xué)放大光刻膠（CAR，ChemicalAmplifiedResist）中包含的酚醛樹(shù)脂以PHS形式存在。CAR中的PAG產(chǎn)生的酸會(huì)去除PHS中的保護(hù)基團(tuán)（t-BOC），從而使PHS快速溶解于TMAH顯影液中。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。

通常來(lái)說(shuō)，在使用工藝方法一致的情況下，波長(zhǎng)越短，加工分辨率越佳。靜態(tài)旋轉(zhuǎn)法：首先把光刻膠通過(guò)滴膠頭堆積在襯底的中心，然后低速旋轉(zhuǎn)使得光刻膠鋪開(kāi)，再以高速旋轉(zhuǎn)甩掉多余的光刻膠。在高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，光刻膠中的溶劑會(huì)揮發(fā)一部分。靜態(tài)涂膠法中的光刻膠堆積量非常關(guān)鍵，量少了會(huì)導(dǎo)致光刻膠不能充分覆蓋硅片，量大了會(huì)導(dǎo)致光刻膠在硅片邊緣堆積甚至流到硅片的背面，影響工藝質(zhì)量。動(dòng)態(tài)噴灑法：隨著硅片尺寸越來(lái)越大，靜態(tài)涂膠已經(jīng)不能滿足較新的硅片加工需求。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。如今，全世界能夠生產(chǎn)光刻機(jī)的國(guó)家只有四個(gè)，中國(guó)成為了其中的一員。數(shù)字光刻加工

邊緣的光刻膠一般涂布不均勻，產(chǎn)生邊緣效應(yīng)，不能得到很好的圖形，而且容易發(fā)生剝離而影響其它部分的圖形。貴州光刻工藝

日本能把持光刻膠這么多年背后的深層次邏輯是什么？究其原因，主要是技術(shù)和市場(chǎng)兩大壁壘過(guò)高導(dǎo)致的。首先，光刻膠作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料，扮演著極其重要的角色，甚至可以和光刻機(jī)相媲美，但市場(chǎng)規(guī)模卻很小。2019年的全球光刻膠市場(chǎng)的規(guī)模才90億美元，不及一家大型IC設(shè)計(jì)企業(yè)的年?duì)I收，行業(yè)成長(zhǎng)空間有限，自然進(jìn)入的企業(yè)就少。另一方面，光刻膠又是一個(gè)具有極高技術(shù)壁壘的產(chǎn)業(yè)。由于不同的客戶會(huì)有不同的應(yīng)用需求，同一個(gè)客戶也有不同的光刻應(yīng)用需求。導(dǎo)致光刻膠的種類極其繁雜，必須通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方，滿足差異化應(yīng)用需求，這也是光刻膠制造商較中心的技術(shù)。貴州光刻工藝

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