光刻膠的組成(含光引發劑、光增感劑、光致產酸劑、光刻膠樹脂、單體、溶劑和其他助劑)
光刻膠是光刻成像的承載介質,其作用是利用光化學反應的原理將光刻系統中經過衍射、濾波后的光信息轉化為化學能量,進而完成掩模圖形的復制。目前,集成電路生產中使用的光刻膠一般由聚合物骨架、光致酸產生劑或光敏化合物、溶劑,以及顯影保護基團、刻蝕保護基團等其他輔助成分組成 。
光刻膠是微電子技術中微細圖形加工的關鍵材料之一,特別是近年來大規模和超大規模集成電路的發展,更是大大促進了光刻膠的研究開發和應用。印刷工業是光刻膠應用的另一重要領域。1954 年由明斯克等人**研究成功的聚乙烯醇肉桂酸酯就是用于印刷工業的,以后才用于電子工業。
光刻膠是一種有機化合物,它被紫外光曝光后,在顯影溶液中的溶解度會發生變化。硅片制造中所用的光刻膠以液態涂在硅片表面,而后被干燥成膠膜。
中文名:光刻膠
外文名:photoresist
別名:光致抗蝕劑
成分:感光樹脂、增感劑和溶劑
分類:負性膠和正性膠
硅片制造中,光刻膠的目的主要有兩個:光刻膠原理,小孔成像;技術源頭,古老的相機;
(1)將掩模版圖形轉移到硅片表面頂層的光刻膠中;
(2)在后續工藝中,保護下面的材料(例如刻蝕或離子注入阻擋層)。
分類:
光刻膠的技術復雜,品種較多。根據其化學反應機理和顯影原理,可分負性膠和正性膠兩類。光照后形成不可溶物質的是負性膠;反之,對某些溶劑是不可溶的,經光照后變成可溶物質的即為正性膠。
圖1 正性膠的顯影工藝與負性膠顯影工藝對比
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。基于感光樹脂的化學結構,光刻膠可以分為三種類型。
光聚合型:采用烯類單體,在光作用下生成自由基,自由基再進一步引發單體聚合,后生成聚合物,具有形成正像的特點。
光分解型:采用含有疊氮醌類化合物的材料,經光照后,會發生光分解反應,由油溶性變為水溶性,可以制成正性膠。
光交聯型:采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,其分子中的雙鍵被打開,并使鏈與鏈之間發生交聯,形成一種不溶性的網狀結構,而起到抗蝕作用,這是一種**的負性光刻膠。柯達公司的產品KPR膠即屬此類。
光刻膠又稱光致抗蝕劑,是一種對光敏感的混合液體。其組成部分包括:光引發劑(包括光增感劑、光致產酸劑)、光刻膠樹脂、單體、溶劑和其他助劑。光刻膠可以通過光化學反應,經曝光、顯影等光刻工序將所需要的微細圖形從光罩(掩模版)轉移到待加工基片上。依據使用場景,這里的待加工基片可以是集成電路材料,顯示面板材料或者印刷電路板。
光刻膠按應用領域分類,可分為 PCB 光刻膠、顯示面板光刻膠、半導體光刻膠及其他光刻膠。**市場上不同種類光刻膠的市場結構較為均衡,具體占比可以如下圖所示。
目前,中國本土光刻膠以PCB用光刻膠為主,平板顯示、半導體用光刻膠供應量占比**。
中國本土光刻膠企業生產結構.