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發布時間：2021-05-16 06:26
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負性光刻膠原理
又稱光致抗蝕劑，是一種由感光樹脂、增感劑（見光譜增料）和溶劑三種主要成分組成的對光敏感的混合液體。
原理
光刻膠在接受一定波長的光或者射線時,會相應的發生一種光化學反應或者激勵作用。光化學反應中的光吸收是在化學鍵合中起作用的處于原子外層的電子由基態轉入激勵態時引起的。對于有機物，基態與激勵態的能量差為3~6eV，相當于該能量差的光(即波長為0.2~0.4μm的光)被有機物強烈吸收，使在化學鍵合中起作用的電子轉入激勵態。化學鍵合在受到這種激勵時，或者分離或者改變鍵合對象，發生化學變化。電子束、X射線及離子束(即被加速的粒子)注入物質后，因與物質具有的電子相互作用，能量逐漸消失。電子束失去的能量轉移到物質的電子中，因此生成激勵狀態的電子或二次電子或離子。這些電子或離子均可誘發光刻膠的化學反應。
光刻膠主要用于圖形化工藝
以半導體行業為例,光刻膠主要用于半導體圖形化工藝。圖形化工藝是半導體制造過程中的核心工藝。圖形化可以簡單理解為將設計的圖像從掩模版轉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,分別實現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移,流程一般分為十步:1.表面準備,2.涂膠,3.軟烘焙,4.對準和曝光,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,在光刻前首先對于晶圓表面進行清洗,主要采用相關的濕化學品,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里。在掩模版與晶圓進行精準對準以后,光線透過掩模版把掩模版上的圖形投影在光刻膠上實現曝光,這個過程中主要采用掩模版、光刻膠、光刻膠配套以及相應的氣體和濕化學品。
對曝光以后的光刻膠進行顯影以及再次烘焙并檢查以后,實現了將圖形從掩模版到光刻膠的次圖形轉移。在光刻膠的保護下,對于晶圓進行刻蝕以后剝離光刻膠然后進行檢查,實現了將圖形從光刻膠到晶圓的第二次圖形轉移。
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。
光刻膠相關信息
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光刻膠是印刷線路板、顯示面板、集成電路等電子元器件的上游。光刻膠產業鏈覆蓋范圍非常廣，上游為基礎化工材料行業、精細化學品行業，中游為光刻膠制備，下游為電子加工廠商、各電子器產品應用終端。由于上游產品直接影響下游企業的產品質量，下業企業對公司產品的質量和供貨能力十分重視，常采用認證采購的模式，進入壁壘較高。
在下游半導體、LCD、PCB等行業需求持續擴大的拉動下，光刻膠市場將持續擴大。2018年全球光刻膠市場規模為85億美元，2014-2018年復合增速約5%。據IHS，未來光刻膠復合增速有望維持5%。按照下游應用來看，目前半導體光刻膠占比24.1%，LCD 光刻膠占比26.6%，PCB 光刻膠占比24.5%，其他類光刻膠占比24.8%。
何為光刻膠
光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種具有光化學敏感性的功能性化學材料，由光引發劑、光刻膠樹脂、單體（活性稀釋劑）、溶劑和其他助劑組成的對光敏感的混合液體，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壁壘較高的材料之一，主要利用光化學反應將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上，被廣泛應用于光電信息產業的微細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加工，同時在 LED、光伏、磁頭及精密傳感器等制作過程中也有廣泛應用。
按照下游應用，光刻膠可分為半導體用光刻膠、LCD用光刻膠、PCB（印刷線路板）用光刻膠等，其技術壁壘依次降低。
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