光刻胶介绍

光刻胶介绍

光刻胶(又称光致抗蚀剂)，是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、x射线等光源的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻材料。光刻胶具有光化学敏感性，其经过---、显影、刻蚀等工艺，可以将设计好的微细图形从掩膜版转移到待加工基片。因此光刻胶微细加工技术中的关键性化工材料，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作。生产光刻胶的原料包括光引发剂包括光增感剂、光致产酸剂、光刻胶树脂、单体和其他助剂等。近些年来，全球半导体厂商在中国---投设多家工厂，如台积电南京厂、联电厦门厂、英特尔大连厂、三星电子西安厂、力晶合肥厂等。

负性光刻胶

负性光刻胶

负性光刻胶分为粘性增强负性光刻胶、加工负性光刻胶、剥离处理用负性光刻胶三种。

a、粘性增强负性光刻胶

粘性增强负胶的应用是在设计制造中替代基于聚异戊二烯双---的负胶。粘性增强负胶的特性是在湿刻和电镀应用时的粘附力；很容易用光胶剥离器去除，厚度范围是﹤0.1 ～ 120.0 μm，可在i、g以及h-line波长---。

粘性增强负胶对生产量的影响，消除了基于溶液的显影和基于溶液冲洗过程的步骤。优于传统正胶的优势：控制表面形貌的优异带宽、任意甩胶厚度都可得到笔直的侧壁、具有一次旋涂即可获得100 μm甩胶厚度、厚胶层同样可得到---的分辨率、150 ℃软烘烤的应用可缩短烘烤时间、优异的-度进而增强---通量、更快的显影，100 μm的光胶显影仅需6 ～ 8分钟、光胶---时不会出现光胶气泡、可将一个显影器同时应用于负胶和正胶、不必使用粘度增强剂。通过在较高温度下进行烘培，可以使溶剂从光刻胶中挥发出来前烘后溶剂含量降至5％左右，从而降低了灰尘的沾污。

i线---用粘度增强负胶系列：np9–250p、np9–1000p、np9–1500p、np9–3000p、np9–6000p、np9–8000、np9–8000p、np9–20000p。

g和h线---用粘度增强负胶系列：np9g–250p、np9g–1000p、np9g–1500p、np9g–3000p、np9g–6000p、np9g–8000。

 b、加工负胶

    加工负胶的应用是替代用于rie加工及离子植入的正胶。加工负胶的特性在rie加工时优异的选择性以及在离子植入时优异的温度阻抗，厚度范围是﹤0.1 ～ 120.0 μm，可在i、g以及h-line波长---。

    加工负胶优于正胶的优势是控制表面形貌的优异带宽、任意甩胶厚度都可得到笔直的侧壁、具有一次旋涂即可获得100 μm甩胶厚度、厚胶层同样可得到---的分辨率、150 ℃软烘烤的应用可缩短烘烤时间、优异的-度进而增强---通量、更快的显影，100 μm的光胶显影仅需6 ～ 8分钟、光胶---时不会出现光胶气泡、可将一个显影器同时应用于负胶和正胶、优异的温度阻抗直至180 ℃、在反应离子束刻蚀或离子减薄时非常容易地增加能量密度，从而提高刻蚀速度和刻蚀通量、非常容易进行高能量离子减薄、不必使用粘度促进剂。坚膜温度通常情况高于前烘和---后烘烤的温度100-140度10-30min7，显影检验光刻胶钻蚀、图像尺寸变化、套刻对准---、光刻胶膜损伤、线条是否齐、陡小孔、小岛。

用于i线---的加工负胶系列：nr71-250p、nr71-350p、nr71-1000p、nr71-1500p、nr71-3000p、nr71-6000p、nr5-8000。

光刻胶去除

半导体器件制造技术中，通常利用光刻工艺将掩膜板上的掩膜图形转移到半导体结构表面的光刻胶层中。通常光刻的基本工艺包括涂胶、---和显影等步骤。

在现有技术中，去除光刻胶层的方法是利用等离子体干法去胶。将带有光刻胶层的半导体结构置于去胶机内，在射频电压的能量的作用下，灰化气体被解离为等离子体。所述等离子体和光刻胶发生反应，从而将光刻胶层去除。

而在一些半导体器件设计时，考虑到器件性能要求，需要对特定区域进行离子注入，使其满足各种器件不同功能的要求。一部分闪存产品前段器件形成时，需要利用前面存储单元cell区域的层多晶硅与光刻胶共同定义掺杂的区域，由于光刻胶是作为高浓度金属掺杂时的阻挡层，在掺杂的过程中，光刻胶的外层吸附了一定浓度的金属离子，这使得光刻胶外面形成一层坚硬的外壳。随着lcd出货面积的持续增长，中国产业---预测，未来几年全球lcd光刻胶的需求量增长速度为4%~6%。

这层坚硬的外壳可以采取两种现有方法去除:方法一，采用湿法刻蚀，但这种工艺容易产生光刻胶残留；方法二，先通过干法刻蚀去除硬光刻胶外壳，再采用传统的干法刻蚀去光刻胶的方法去除剩余的光刻胶的方法，但是这种方式增加了一步工艺流程，浪费能源，而且降低了生产效率；据wsts和sia统计数据，2016年中国半导体市场规模为1659。同时，传统的光刻胶干法刻蚀去除光刻胶时，光刻胶外面的外壳阻挡了光刻胶内部的热量的散发，光刻胶内部膨胀应力增大，导致层多晶硅倒塌的现象。

芯片光刻的流程详解一

在集成电路的制造过程中，有一个重要的环节——光刻，正因为有了它，我们才能在微小的芯片上实现功能。现代刻划技术可以追溯到190年以前，1822年法---nicephore niepce在各种材料光照实验以后，开始试图复一种刻蚀在油纸上的印痕图案)，他将油纸放在一块玻璃片上，玻片上涂有溶解在植物油中的沥青。经过2、3小时的日晒，透光部分的沥青明显变硬，而不透光部分沥青依然软并可被松香和植物油的混合液洗掉。通过用强酸刻蚀玻璃板，niepce在1827年制作了一个damboise-的雕板相的产品。b、接近式---proximityprinting掩膜板与光刻胶层的略微分开，大约为10～50μm。

niepce的发明100多年后，即第二次大战期间才应用于制作印刷电路板，即在塑料板上制作铜线路。到1961年光刻法被用于在si上制作大量的微小晶体管，当时分辨率5um，如今除可见光光刻之外，更出现了x-ray和荷电粒子刻划等更高分辨率方法。光刻胶的目标厚度的确定主要考虑胶自身的化学特性以及所要图形中线条的及间隙的微细程度。