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光刻胶产品前途无量（半导体技术天地）1前言
光刻胶 (又名光致抗蚀剂 )是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X 射线、离子束等曝光源的照射或辐射，使溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，主
要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来也逐步应用于光电
子领域平板显示器（ FPD）的制作。由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待
加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工，因此是电子信息
产业中微电子行业和光电子行业微细加工技术的关键性基础加工材料。作为经
曝光和显影而使溶解度增加的正型光刻胶多用于制作IC，经曝光或显影使溶解度减小的负型光刻胶多用于制作分立器件。
2国外情况
随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，对微细图形加工技术的
要求越来越高，为了适应亚微米微细图形加工的要求，国外先后开发了g 线（436nm）、 i 线（ 365nm）、深紫外、准分子激光、化学增幅、电子束、X 射线、离子束抗蚀剂等一系列新型光刻胶。这些品种较有代表性的负性胶如美国柯
达（ Kodak）公司的 KPR、KMER、KLER、KMR、KMPR等；联合碳化学（UCC）公司的 KTI系列；日本东京应化（ Tok）公司的 TPR、SVR、OSR、OMR；合成橡胶（ JSR）公司的 CIR、CBR系列；瑞翁（ Zeon）公司的 ZPN
系列；德国依默克（
E.Merk）公司的 Solect 等。
正性胶如：
美国西帕来（ Shipely）公司的 AZ 系列、 DuPont 公司的 Waycot 系列、日本合成橡胶公司的 PFR等等。
2000~2001 年世界市场光刻胶生产商的收益及市场份额
公司 2001 年收益 2001 年市场份额（ %）2000 年收益 2000 年市场份额（%）
Tokyo Ohka Kogyo 150.1
22.6
216.5
25.2Shipley
139.2
21.0
174.6
20.3
JSR
117.6
17.7
138.4
16.1
Shin-Etsu Chemical 70.1
10.6
74.2
8.6Arch Chemicals 63.7
9.6
84.1
9.8
其他
122.2
18.5
171.6
20.0
总计
662.9
100.0
859.4
100.0
Source:
Gartner Dataquest
目前，国际上主流的光刻胶产品是分辨率在
0.25 μm～
0.18 μm的深紫外正型光刻胶，主要的厂商包括美国 Shipley、日本东京应化和瑞士的克莱恩等公司。中国专利 CNA2000年公开了国际商业机器公司发明的
193nm 光刻胶组合物，在无需相传递掩膜的情况下能够分辨尺寸小于150nm，更优选尺寸小于约115nm。 2003 年美国专利 US2003/又公开了 Christian
Eschbaumer等发明的 157nm 光刻胶。预计 2004 年全球光刻胶和助剂的市场规
模约 37 亿美元。
3国内现状
国内主要产品有聚乙烯醇肉桂酸酯（相当于美 KPR胶）、聚肉桂叉丙二酸乙
二醇酯聚酯胶、环化橡胶型购胶（相当于 OMR－83 胶）和重氮萘醌磺酰氯为感光剂主体的紫外正型光刻胶（相当于 AZ－1350）。其中紫外线负胶已国产化，紫外线正胶可满足 2μm工艺要求，深紫外正负胶（聚甲基异丙烯基酮、氯甲基聚苯乙烯，分辨率
0.5～
0.3 μm）、电子束正负胶（聚甲基丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸缩水甘油酯一
丙烯酸乙酯共聚）（分辨率
0.25～
0.1 μm）、 X 射线正胶（聚丁烯砜聚 1，2 一二氯丙烯酸，分辨率
0.2 μm），可提供少量产品，用于IC制造的高档次正型胶仍全部依赖进
口。光刻胶目前国产能力约为 100 多吨。据国家有关部门预测，到 2005 年微电子用光刻胶将超过 200 吨。
国内光刻胶主要研制生产单位有北京化学试剂所、北京化工厂、上海试剂一厂、苏州瑞红电子化学品公司、黄岩有机化工厂、无锡化工研究设计院、北师
大、上海交大等。近年来，北京化学试剂所和苏州瑞红电子化学品公司等单位在
平板显示器（ FPD）用光刻胶方面进行了大量工作，已研制成功并规模生产
出液晶显示器（ LCD）专用正型光刻胶，如北京化学试剂所的 BP218系列正型光刻胶适用于 TN／STNLCD的光刻制作。北京化学试剂研究所一直是国家重点科技攻关课题——光刻胶研究的组长单位。“十五”期间，科技部为了尽快缩小光刻技术配套用材料与国际先进水平的差距，将新型高性能光刻胶列入了“863重”大专项计划之中，并且跨过
0.35 μm和
0.25 μm工艺用 i 线正型光刻胶和248nm 深紫外光刻胶两个台阶，直接开展
0.1 μm～
0.13 μm工艺用 193nm 光刻胶的研究。苏州瑞红则是微电子化学品行业中惟
一一家中外合资生产企业，曾经作为国家“八五”科研攻关“南方基地”的组长单位，其光刻胶产品以用于 LCD的正胶为主，负胶为辅。为加快发展光刻胶产业的步伐，北京化学试剂研究所的上级单位——北京化工集团有限责任公司正在做相关规划，争取在“十五”期间，在大兴区兴建的化工基地实现年产光刻胶 80 吨至100 吨的规模。在此规划中，化工基地前期以生产紫外负型光刻胶及
0.8 μm～
1.2 μm技术用紫外正胶为主，之后还要相继生产 i 线正胶、 248nm 深紫外光刻胶及
0.1 μm～
0.13 μm技术用的193nm 高性能光刻胶。而苏州瑞红也正积极地与国外著
名的光刻胶厂商合作，进行 248nm 深紫外光刻胶的产业化工作，争取使其产品打
入国内合资或独资的集成电路生产企业。
4前途无量
近年来，光刻胶在微电子行业中不断开发出新的用途，如采用光敏性介质材
料制作多芯片组件 (MCM)。MCM 技术可大幅度缩小电子系统体积，减轻其质
量，并提高其可靠性。近年来国外在高级军事电子和宇航电子装备中，已广泛地
应用 MCM 技术。可以预见，发展微电子信息产业及光电产业中不可缺少的基础
工艺材料——光刻胶产品在 21 世纪的应用将更广泛、更深入。
光刻胶的定义及主要作用
光刻胶是一种有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发
生变化。
一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固态。
光刻胶的作用：
a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中；
b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。
光刻胶起源
光刻开始于一种称作光刻胶的感光性液体的应用。图形能被映射到光刻胶
上，然后用一个 developer 就能做出需要的模板图案。光刻胶溶液通常被旋转式
滴入 wafer。如图
wafer 被装到一个每分钟能转几千转的转盘上。几滴光刻胶溶液就被滴到旋
转中的 wafer 的中心，离心力把溶液甩到表面的所有地方。光刻胶溶液黏着在wafer 上形成一层均匀的薄膜。多余的溶液从旋转中的wafer 上被甩掉。薄膜在几秒钟之内就缩到它最终的厚度，溶剂很快就蒸发掉了，wafer 上就留下了一薄层光刻胶。最后通过烘焙去掉最后剩下的溶剂并使光刻胶变硬以便后续处理。
镀过膜的 wafer 对特定波成的光线很敏感，特别是紫外（UV）线。相对来说他
们仍旧对其他波长的，包括红，橙和黄光不太敏感。所以大多数光刻车间有特
殊的黄光系统。
光刻胶的主要技术参数
a、分辨率（resolution）。区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸（CD，Critical Dimension）来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。
b、对比度（ Contrast）。指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比
度越好，形成图形的侧壁越陡峭，分辨率越好。
c、敏感度（ Sensitivity）。光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值（或最小曝光量）。单位：
毫焦 / 平方厘米或 mJ/cm2。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光（DUV）、极深紫外光（ EUV）等尤为重要。
d、粘滞性 / 黏度（ Viscosity）。衡量光刻胶流动特性的参数。粘滞性随着光
刻胶中的溶剂的减少而增加；高的粘滞性会产生厚的光刻胶；越小的粘滞性，
就有越均匀的光刻胶厚度。光刻胶的比重（SG，Specific Gravity）是衡量光刻胶
的密度的指标。它与光刻胶中的固体含量有关。较大的比重意味着光刻胶中含
有更多的固体，粘滞性更高、流动性更差。粘度的单位：
泊（ poise），光刻胶一般用厘泊（ cps，厘泊为 1%泊）来度量。百分泊即
厘泊为绝对粘滞率；运动粘滞率定义为：
运动粘滞率 =绝对粘滞率 / 比重。单位：
百分斯托克斯（ cs）＝ cps/SG。
e、粘附性（ Adherence）。表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附
性不足会导致硅片表面的图形变形。光刻胶的粘附性必须经受住后续工艺（刻
蚀、离子注入等）。
f 、抗蚀性（ Anti-etching）。光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀
工序中保护衬底表面。耐热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力。
g、表面张力（ Surface Tension）。液体中将表面分子拉向液体主体内的分
子间吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性
和覆盖。
h、存储和传送（ Storage and Transmission）。能量（光和热）可以激活光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。同时必须规定光刻胶的闲置期
限和存贮温度环境。一旦超过存储时间或较高的温度范围，负胶会发生交联，
正胶会发生感光延迟。
光刻胶的分类a、根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类：
负性光刻胶和正性光刻胶。
负性光刻胶（ NegativePhotoResist）。最早使用，一直到20 世纪 70 年代。
曝光区域发生交联，难溶于显影液。特性：
良好的粘附能力、良好的阻挡作用、感光速度快；显影时发生变形和膨
胀。所以只能用于 2μm的分辨率。
正性光刻胶（ PositivePhotoResist）。 20 世纪 70 年代，有负性转用正性。
正性光刻胶的曝光区域更加容易溶解于显影液。特性：
分辨率高、台阶覆盖好、对比度好；粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本。
b、根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
传统光刻胶和化学放大光刻胶。
传统光刻胶。适用于 I 线（ 365nm）、 H 线（ 405nm）和 G 线（ 436nm），关键尺寸在
0.35 μm及其以上。
化学放大光刻胶（ CAR，ChemicalAmplifiedResist）。适用于深紫外线
（D UV）波长的光刻胶。 KrF（248nm）和 ArF（193nm）。
光刻胶的化学性质
a、传统光刻胶：
正胶和负胶。
光刻胶的组成：
树脂（ resin/polymer ），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械
与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；感光剂，感光剂对光能发生
光化学反应；溶剂（ Solvent），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；添加剂（ Additive），用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射
而添加染色剂等。
负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲苯；感光
剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交
联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光
刻胶容易与氮气反应而抑制交联。
正性光刻胶。树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，提供光刻胶的粘
附性、化学抗蚀性，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解在显影液
中；感光剂是光敏化合物（PAC，PhotoActiveCompound），最常见的是重氮萘
醌（ DNQ），在曝光前， DNQ 是一种强烈的溶解抑制剂，降低树脂的溶解速
度。在紫外曝光后， DNQ在光刻胶中化学分解，成为溶解度增强剂，大幅提高
显影液中的溶解度因子至100 或者更高。这种曝光反应会在DNQ 中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高。
正性光刻胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率。
b、化学放大光刻胶（ CAR，Chemical Amplified Resist）。
树脂是具有化学基团保护（ t-BOC）的聚乙烯（ PHS）。有保护团的树脂不溶于水；感光剂是光酸产生剂（ PAG，Photo Acid Generator），光刻胶曝光后，在曝光区的 PAG发生光化学反应会产生一种酸。该酸在曝光后热烘（ PEB，Post ExposureBaking）时，作为化学催化剂将树脂上的保护基团移走，从而使曝光区
域的光刻胶由原来不溶于水转变为高度溶于以水为主要成分的显影液。化学放
大光刻胶曝光速度非常快，大约是 DNQ 线性酚醛树脂光刻胶的 10 倍；对短波长
光源具有很好的光学敏感性；提供陡直侧墙，具有高的对比度；具有
0.25 μm及其以下尺寸的高分辨率。
光刻胶的主要应用领域
模拟半导体（ Analog Semiconductors）
发光二极管（ Light-Emitting Diodes LEDs）
微机电系统（ MEMS）
太阳能光伏（ Solar PV）
微流道和生物芯片（ Microfluidics & Biochips）
光电子器件 / 光子器件（ Optoelectronics/Photonics）
封装（ Packaging）
光刻胶的发展趋势
中国的微电子和平板显示产业发展迅速，带动了光刻胶材料与高纯试剂供
应商等产业链中的相关配套企业的建立和发展。特别是 2009 年 LED（发光二极管）的迅猛发展，更加有力地推动了光刻胶产业的发展。中国的光刻胶产业市场在原有分立器件、 I
C、LCD（液晶显示器）的基础上，又加入了 LED,再加上光伏的潜在市场，到2010 年中国的光刻胶市场将超过 20 亿元，将占国际光刻胶市场比例的 10% 以上。
从国内相关产业对光刻胶的需求量来看，目前主要还是以紫外光刻胶的用
量为主，其中的中小规模（ 5μm以上技术）及大规模集成电路（ 5μm、
2~3μm、
0.8~
1.2 μm技术）企业、分立器件生产企业对于紫外负型光刻胶的需求总量将分别达到 100 吨/ 年~150 吨/ 年；用于集成电路、液晶显示的紫外正性光刻胶及用于LED的紫外正负性光刻胶的需求总量在 700 吨/ 年~800 吨/ 年之间。但是超大规模集成电路深紫外 248nm（
0.18-
0.13um 技术）与 193nm（90nm、65nm 及 45nm 的技术）光刻胶随着 Intel 大连等数条大尺寸线的建立，需求量也与日俱增。
KrF光刻胶浸酸残留缺陷的机理研究及解决方案
KrF光刻胶浸酸残留缺陷的机理研究及解决方案 进入45/40nm技术节点以后，由于受到分辨率的限制，双栅极蚀刻光刻胶由之前通用的i-line （波长365nm）改成KrF（波长248nm）。另一方面，为减少栅极氧化层（Gate Oxide）去除后对硅表面的损伤，业界普遍将栅极氧化层湿法蚀刻药剂由蚀刻率较快的BOE （DHF+NH4F）改为DHF，导致蚀刻率极大的降低，从而导致湿法蚀刻工艺时间成几倍增加。而KrF光刻胶比起i-line光刻胶由于聚合物（polymer）等的不同而更容易被湿法药剂溶解剥落（melt and peeling），在长时间的DHF浸泡后极易形成脱落残留于尚未蚀刻完成的栅极氧化层的表面，从而导致栅极氧化层蚀刻不完全或极差的均匀性最终影响器件良率。 又由于目前业界栅极氧化层湿法蚀刻普遍采用在酸槽(wet bench)中的成套工艺，即在同一个酸槽设备里连续经过去氧化层，去光刻胶和去polymer的工艺流程，最后得到清洁的wafer表面，即使在中间过程(去氧化层)中出现光刻胶脱落残留而导致栅极氧化层蚀刻不完全或极差的均匀性，但由于栅极氧化层通常很薄(50～60A)不会形成色差，所以很难检查得到。
在栅极氧化层湿法蚀刻开发过程中，我们加入中间过程缺陷检测步骤，即在DHF去氧化层后的缺陷检测，结果发现大量的光刻胶脱落残留现象。 根据实验数据和材质特性，我们从不同层面进一步分析了产生光刻胶残留缺陷的机理。一方面是KrF光刻胶本身所具有的疏水性。光酸（PAG）在曝光的作用下产生助剂（Inhibitor），然后助剂经过烘焙产生可溶物最后被溶剂溶解，非曝光的部分也就是最终留下来的光刻胶将被当作湿法刻蚀的非蚀刻区阻挡层。最终这层作为阻挡层的KrF光刻胶含有甲基自由基等而形成疏水性。这种疏水性不利于被酸液浸泡后生成的光刻胶脱落残留的溶解。如前所述，KrF光刻胶比起i-line光刻胶由于聚合物等的不同而更容易被湿法药剂溶解剥落，在长时间的DHF浸泡后极易形成脱落残留于尚未蚀刻完成的栅极氧化层的表面。
光刻胶配方分析成分组成解析
一、项目背景 光刻胶是一类利用光化学反应进行精细图案转移的电子化学品。光刻胶在曝光区域发生化学反应，造成曝光和非曝光部分在碱液中溶解性产生明显的差异，经适当的溶剂处理后，溶去可溶部分，得到所需图像。根据化学反应机理，分负性胶和正性胶两类。经曝光、显影后，发生降解反应，溶解度增加的是“正性胶”;发生交联反应，溶解度减小的是“负性胶”。 通常负性胶的灵敏度高于正性胶，而正性胶的分辨率高于负性胶，正性胶对比度高度负性胶。 二、项目特点 1)感光度，指在胶膜上产生一个良好图形所需一定波长的光的能量值，即曝光量。 2)分辨率，是光刻工艺的一个特征指标，表示在基材上能得到的立体图形良好的最小线路； 3)对比度，指光刻胶从曝光区域到非曝光区域过渡的陡度，对比度越好，得到的图形越好； 4)残膜率，经曝光显影后，未曝光区域的光刻胶残余量； 5)涂布性，光刻胶在基材表面形成无针孔、无气泡、无缺陷、膜厚均一； 6)耐热性，光刻工艺中，经过前烘使光刻胶中的溶剂蒸发，得到膜厚均一的胶膜；经过后烘，进一步蒸发溶剂，提高光刻胶在显影后的致密度，增强胶膜与基板的粘附性。这两个过程都要求光刻胶有一定的耐热性； 7)粘附性，蚀刻阶段，光刻胶有抗蚀刻能力； 8）洁净度，对微粒子和金属离子含量等材料洁净度的影响； 三、项目开发价值 a. 如何提高显影质量，光刻胶在显影过程中，通常会出现显影不足、不完全显影、过显影等问题，如何正确显影至关重要； b.如何提高对比度，光刻胶形成图形的侧壁越陡峭，对比度越好，质量越高； c. 如何进一步提高分辨率，光刻胶在集成电路的应用等级，分为普通宽普光刻胶、g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）、F2（157nm），以及最先进的EUV （＜13.5nm）线水平。等级越往上其极限分辨率越高，同一面积的硅晶圆布线密度就越大，性能越好。 d.如何提高去胶率，无论是湿法去胶还是干法去胶，光刻胶去除工艺都需要在低材料损伤、衬底硅材料损伤与光刻胶及其残留物去除效果之间取得平衡；
光刻胶知识简介
光刻胶知识简介 光刻胶知识简介: 一.光刻胶的定义(photoresist) 又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。 二.光刻胶的分类 光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。 基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。 ①光聚合型 采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。 ②光分解型 采用含有叠氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性，可以制成正性胶. ③光交联型 采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。 三.光刻胶的化学性质 a、传统光刻胶：正胶和负胶。 光刻胶的组成：树脂（resin/polymer），光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）；感光剂，感光剂对光能发生光化学反应；溶剂（Solvent），保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；添加剂（Additive），用以改变光刻胶的某些特性，如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。 负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯，一种天然的橡胶；溶剂是二甲苯；感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂，产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨；曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。 正性光刻胶。树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解在显影液中；感光剂是光敏化合物（PAC，Photo Active Compound），最常见的是重氮萘醌（DNQ），在曝光前，DNQ是一种强烈的溶解抑制剂，降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻胶中化学分解，成为溶解度增强剂，大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在DNQ中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很好的对比度，所以生成的图形具有良好的分辨率。
光刻胶的发展及应用
Vo.l14,No.16精细与专用化学品第14卷第16期 F i n e and Specialty Che m ica ls2006年8月21日市场资讯 光刻胶的发展及应用 郑金红* (北京化学试剂研究所,北京100022) 摘 要:主要介绍了国内外光刻胶的发展历程及应用情况,分析了国内外光刻胶市场状况及未来走向,并在此基础上阐述了我国光刻胶今后的研发重点及未来的发展方向。 关键词:集成电路;光刻胶;感光剂 D evelop m ent T rends and M arket of Photoresist Z HENG J in hong (Be iji ng Instit u te o f Che m ica l R eagents,Be iji ng100022,Chi na) Abstrac t:The deve l op m ent course and app licati on o f photoresist i n Chi na and abroad we re i ntroduced.The m arket sta t us and head i ng d irec tion o f pho toresist in Ch i na and abroad w ere also analyzed.T he research f o cuses and deve l op m ent trends of pho t o res i st i n Ch i na w ere descri bed. K ey word s:i n teg ra ted c ircuit;photoresist;photosensiti zer 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薄膜材料。主要用于集成电路和半导体分立器件的微细加工,同时在平板显示、LED、倒扣封装、磁头及精密传感器等制作过程中也有着广泛的应用。由于光刻胶具有光化学敏感性,可利用其进行光化学反应,将光刻胶涂覆半导体、导体和绝缘体上,经曝光、显影后留下的部分对底层起保护作用,然后采用蚀刻剂进行蚀刻就可将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工的衬底上。因此光刻胶是微细加工技术中的关键性化工材料。 现代微电子(集成电路)工业按照摩尔定律在不断发展,即集成电路(I C)的集成度每18个月翻一番;芯片的特征尺寸每3年缩小2倍,芯片面积增加1 5倍,芯片中的晶体管数增加约4倍,即每过3年便有一代新的集成电路产品问世。现在世界集成电路水平已由微米级(1 0 m)、亚微米级(1 0~0 35 m)、深亚微米级(0 35 m以下)进入到纳米级(90~65nm)阶段,对光刻胶分辨率等性能的要求不断提高。因为光刻胶的可分辨线宽 =k /NA,因此缩短曝光波长和提高透镜的开口数(NA)可提高光刻胶的分辨率。光刻技术随着集成电路的发展,也经历了从g线(436nm)光刻,i线(365nm)光刻,到深紫外248nm光刻,及目前的193nm光刻的发展历程,相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生。随着曝光波长变化,光刻胶的组成与结构也不断地变化,使光刻胶的综合性能满足集成工艺制程的要求。 表1为光刻技术与集成电路发展的关系,其中光刻技术的变更决定了光刻胶的发展趋势。 1 国外光刻胶发展历程及应用 光刻胶按曝光波长不同可分为紫外(300~ 450nm)光刻胶、深紫外(160~280n m)光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。根据曝 24 *收稿日期:2006 07 19 作者简介:郑金红(1967 ),女,北京化学试剂研究所有机室主任,教授级高工,主要从事微电子化学品光刻胶的研究工作。
华飞微电子：国产高档光刻胶的先行者
华飞微电子：国产高档光刻胶的先行者 光刻胶是集成电路中实现芯片图形转移的关键基础化学材料，在光刻胶的高端领域，技术一直为美国、日本厂商等所垄断;近年来，本土光刻胶供应商开始涉足高档光刻胶的研发与生产，苏州华飞微电子材料有限公司就是其中一家。 据华飞微电子总工程师兼代总经理冉瑞成介绍，目前华飞主要产品系列为248nm成膜树脂及光刻胶，同时重点
研发1Array3nm成膜树脂及光刻胶和高档专用UV成膜树脂及光刻胶。 冉瑞成表示，248nm深紫外光刻胶用于8-12英寸超大规模集成电路制造的关键功能材料，目前的供应商基本来自美国、日本，国内企业所用光刻胶全部依赖进口。华飞微电子从2004年8月创办以来，先后投入2000万元研制248纳米深紫外光刻胶及其成膜树脂产品。公司聘请了海内外的相关专家，建成了一支强有力的技术团队。经过两
年的努力取得了重大突破，其深紫外DUV光刻胶能够在248nm曝光下使分辨率达到0.25-0.18?，达到了国外最先进的第三代化学增幅型同类产品技术性能指标;2006年10月，华飞微电子248nm光刻胶及其成膜树脂的中试生产均通过了信产部的技术鉴定，成为目前中国唯一掌握该项技术的企业。 冉瑞成介绍说，华飞在苏州新区拥有一套500加仑/年、可年产20吨成膜树脂、100吨以上深紫外高分辨率光
刻胶的生产系统，已基本完成配方评价，可以进入生产程序;公司还研制出了生产光刻胶的核心材料成膜树脂，完成5个系列15个品种的中试，并具备了规模化生产的条件;厚胶主要应用于4-6英寸集成电路制造、先进封装和MEMS 的制造，业已和国内先进封装公司展开UV胶研制合作。目前，华飞公司还承担了国家863计划“1Array3纳米光刻胶成膜树脂设计及工程化制备技术开发”项目。 随着IC特征尺寸向深亚微米方向快速发展，光刻机的
国外光刻胶及助剂的发展趋势
应用科技 国外光刻胶及助剂的发展趋势 中国化工信息中心 王雪珍编译 光刻是半导体产业常用的工艺，借助光刻胶可将印在光掩膜上的图形结构转移到硅片表面上。光掩膜制备也是一个光刻过程，不过其所用化学品不同。 每一层集成电路芯片都需要不同图案的光掩膜。在一些高级的集成电路中，硅片经历了50多步非常精细的光刻工艺。在过去10年里，光刻费用飞速上涨，其中最重要的花费在半导体领域。光刻工艺花费了硅片生产大约35%的费用，一个典型的例子是，在一个价格在50万欧元（合65万美元）的90nm 的光掩膜技术中，其光刻机花费是1000万欧元（合 1300万美元）。而这个费用比例在以后的生产装置和工艺中 还将不断提高。 在半导体产业中，常用的光刻胶有正型光刻胶与负型光刻胶两种。正型光刻胶的销售额大概是负型光刻胶的100倍，这是因为正型光刻胶具有更高的分辨率，可以用于微小精细的电路，同时，正型光刻胶与等离子干法刻蚀技术的相容性也更好一些。 光刻胶根据其辐照源进行分类，对于光致抗蚀技术来说，集成电路的最小特征尺寸受光源波长所限。由于集成电路越来越小，因此新光源和光刻胶联合使用以达到这一目的。一项联合了曝光波长为248nm 和193nm 的技术可以得到高分辨率的图案，其结果甚至比90nm 曝光波长的技术要来得好一些。一些光学技术可以扩大这个范围，但是其最终限制条件是光的频率。 光刻胶技术和制造 光刻胶指光照后能具有抗蚀能力的高分子化合物，用于在半导体基件表面产生电路的形状。其配方通常是一个复杂的体系，主要包括感光物质（PAC ）、树脂和一些其他利于使用的材料如稳定剂、阻聚剂、粘度控制剂、染料、增塑剂和化学增溶剂等。 当光刻胶暴露在光源或者是紫外辐照源条件下时，其溶解度发生了改变：负型光刻蚀剂变为不溶，正型光刻胶变为可溶。大多数负型光刻蚀剂可以归为两种类型，一种是二元体系：大量的聚异戊二烯树脂和叠氮感光化合物；另外一种是一元体系：缩水甘油甲基丙烯酯和乙基丙烯酸酯的共聚物。前者是建立在酚醛树脂和重氮萘醌感光物质的基础之上的。使用248nm 曝光波长要求光刻胶使用乙酰氧基苯乙烯单体。通过4-乙酰氧基苯乙烯单体的自由基聚合，醋酸酯选择性地转换成酚醛，以及将其与其他反应性单体的化合，可以制备出许多用于远紫外光刻的聚合物。硅氧烷/硅倍半氧烷和碳氟化合物等材料在157nm 曝光波长时是相对透明的。 预计未来5年，使用聚羟基苯乙烯树脂的化学增幅抗蚀剂将成为主流。远紫外光刻胶也是基于聚甲基丙烯酸甲酯和氟化高分子或者是二者之一。 通常说来，感光化合物例如二芳基叠氮和重氮萘醌是易爆化学制品。所以，光刻胶的生产商一定要足够小心以防爆炸。目前用于负型光刻胶的有机溶剂和显影液对环境具有危害性，以致人们倾向于使用正型光刻胶。并且，其发展趋势是替换掉具有危害的溶剂，而选用对环境无污染的无毒产品。 在低密度远紫外辐照和其他替代i 线和g 线辐照源发展大趋势的刺激下，化学增幅抗蚀剂成为一个发展快速的热点领域。在化学增幅抗蚀剂领域，由于辐照源的匮乏，势必导致一种催化的东西产生，通常为中子源。在曝光的加热处理后，催化剂会引起树脂中组分发生复杂反应，这种反应将最终产生光刻图案。目前正型光刻胶体系和负型光刻胶体系都有了较好的发展。 集成电路 收稿日期：2009-04-23 作者简介：王雪珍（1983-），女，主要从事电子化学品、可降解塑料和食品添加剂的信息研究工作 。 12
光刻胶前期调研报告
目录 目录 (1) 一、什么是光刻胶 (3) 二、光刻胶的分类 (3) 三、光刻胶的基本组成和技术参数 (3) 四、光刻胶的发展及应用 (6) 五、国内光刻胶的现状和应用 (8) 六、相关技术资料 (9) 1.液态光成像阻焊油墨（供借鉴） (9) 2.UV可剥性涂料（供借鉴） (9) 3.重氮萘醌磺酸酯-酚醛树脂正性光致抗蚀剂的制备与性质（供借鉴） (10) 4.一种新型I-线化学增幅型光致抗蚀剂材料的制备和性质（供借鉴） (10) 5.一种可以正负互用的水型化学增幅抗蚀剂的研究（供借鉴） (11) 6.酚醛感光材料的研究材料（供借鉴） (12) 7.鎓盐光产酸剂和增感染料的化学增幅型i-线正性光致抗蚀剂 (13) 8.LCD正型光致刻蚀剂感光树脂的研制 (13) 9.酚醛环氧丙烯酸光敏树脂的合成及应用 (14) 10.硫杂蒽酮衍生物对聚乙烯醇肉桂酸酯光增感作用的研究 (14) 七、市场上的产品介绍 (14) 1.北京恒业中远化工有限公司 (15) 聚乙烯醇肉桂酸酯类负型光致抗蚀剂 (15) 双叠氮-环化橡胶负性光致抗蚀剂（环化橡胶类负型光致抗蚀剂） (15) 聚乙二醇亚肉桂基丙二酸酯负型光刻胶 (15) 邻重氮萘醌类正型光刻胶 (15) 2.北京赛米莱德贸易有限公司 (16) 3.苏州瑞红电子化学品有限公司 (16) 4.苏州锐材半导体有限公司 (17) 5.国外G,H,I线光刻胶 (17) 6.瑞士SU-8光刻胶 (17) 八、信利具体的使用工艺参数及要求 (18)
九、初步方案(待深入分析) (18) 1.丙烯酸基光刻胶 (18) 2.聚乙烯醇肉桂酸酯类负型光致抗蚀剂 (18) 3.聚酯类类负性光刻胶 (19) 4.环化橡胶类负性光刻胶 (19) 5.邻重氮萘醌类正型光刻胶 (19)
光刻胶行业现状分析
光刻胶行业现状分析 ▌国产光刻胶现状 光刻胶是国际上技术门槛最高的微电子化学品之一，按应用领域可分为PCB（线路板）用、平板显示（LCD、LED）用和半导体用三类，目前国内市场上绝大多数厂商生产的产品为前两者。 在大规模集成电路的制造过程中，光刻和刻蚀技术是精细线路图形加工中最重要的工艺，占芯片制造时间的40%~50%，光刻胶是光刻工艺得以实现选择性刻蚀的关键材料。 为适应集成电路线宽不断缩小的要求，光刻胶的波长由紫外宽谱向g线（436nm）→i线（365nm）→KrF（248nm）→ArF（193nm）→F2（157nm）的方向转移，并通过分辨率增强技术不断提升光刻胶的分辨率水平。 目前半导体市场上主要使用的光刻胶包括g线、i线、KrF、ArF四类光刻胶，其g线和i线光刻胶是市场上使用量最大的光刻胶。 半导体用光刻胶技术壁垒较高、市场高度集中，日美企业基本垄断了g/i线光刻胶、KrF/ArF光刻胶市场，生产商主要有JSR、信越化学工业、TOK、陶氏化学等。 国产光刻胶发展起步较晚，与国外先进光刻胶技术相比国内产品落后4代，目前主要集中在PCB光刻胶、TN/STN-LCD 光刻胶等中低端产品，虽然PCB领域已初步实现进口替代，但LCD 和半导体用光刻胶等高端产品仍需大量进口，正处于由中低端向中高端过渡阶段。 随着国家层面对半导体在资金、政策上的大力支持，国内光刻胶企业正在努力追赶，企业数量从2012年的5家增长到2017年15家，少数企业在中高端技术领域已取得一定突破。 其中半导体用光刻胶领域代表性企业有苏州瑞红和北京科华，两者分别承担了02专项i线（365nm）光刻胶和KrF线（248nm）光刻胶产业化课题。目前，苏州瑞红实现g/i线光刻胶量产，可以实现0.35μm的分辨率，248nm光刻胶中试示范线也已建成；北京科华KrF/ArF光刻胶已实现批量供货。 如今国际半导体产能正在逐渐向国内转移，受益于产业大趋势，国产光刻胶需求将日益提升，随着苏州瑞红、北京科华等企业在技术上的不断突破，国产化替代趋势愈加明显。
光刻胶大全之令狐文艳创作
光刻胶产品前途无量（半导体技术天地） 令狐文艳 1 前言光刻胶(又名光致抗蚀剂)是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X射线、离子束等曝光源的照射或辐射，使溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，主要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来也逐步应用于光电子领域平板显示器（FPD）的制作。由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工，因此是电子信息产业中微电子行业和光电子行业微细加工技术的关键性基础加工材料。作为经曝光和显影而使溶解度增加的正型光刻胶多用于制作IC，经曝光或显影使溶解度减小的负型光刻胶多用于制作分立器件。 2 国外情况随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，对微细图形加工技术的要求越来越高，为了适应亚微米微细图形加工的要求，国外先后开发了g线（436nm）、i线（365nm）、深紫外、准分子激光、化学增幅、电子束、X射线、离子束抗蚀
剂等一系列新型光刻胶。这些品种较有代表性的负性胶如美国柯达（Kodak）公司的KPR、KMER、KLER、KMR、KMPR等；联合碳化学（UCC）公司的KTI系列；日本东京应化（Tok）公司的TPR、SVR、OSR、OMR；合成橡胶（JSR）公司的CIR、CBR系列；瑞翁（Zeon）公司的ZPN 系列；德国依默克（E.Merk）公司的Solect等。正性胶如：美国西帕来（Shipely）公司的AZ系列、DuPont公司的Waycot系列、日本合成橡胶公司的PFR等等。2000~2001年世界市场光刻胶生产商的收益及市场份额公司2001年收益2001年市场份额（%）2000年收益2000年市场份额（%）Tokyo Ohka Kogyo 150.1 22.6 216.5 25.2 Shipley 139.2 21.0 174.6 20.3 JSR 117.6 17.7 138.4 16.1 Shin-Etsu Chemical 70.1 10.6 74.2 8.6 Arch Chemicals 63.7 9.6 84.1 9.8 其他122.2 18.5 171.6 20.0 总计662.9 100.0 859.4 100.0
光刻胶
````4、光刻胶 光刻胶主要由树脂（Resｉn)、感光剂(Ｓｅnsｉｔizｅｒ）、溶剂（Solveｎｔ)及添加剂（Aｄdｉtiｖｅ)等不同得材料按一定比例配制而成。其中树脂就是粘合剂（Biｎder），感光剂就是一种光活性（Ｐｈotｏactivity）极强得化合物，它在光刻胶内得含量与树脂相当,两者同时溶解在溶剂中,以液态形式保存,以便于使用. 4、1 光刻胶得分类 ⑴负胶 1.特点 ·曝光部分会产生交联（Cross Lｉｎｋｉng)，使其结构加强而不溶于现像 液； ·而未曝光部分溶于现像液; ·经曝光、现像时,会有膨润现像，导致图形转移不良，故负胶一般不用于 特征尺寸小于３um得制作中。 2.分类(按感光性树脂得化学结构分类） 常用得负胶主要有以下两类: ·聚肉桂酸酯类光刻胶 这类光刻胶得特点,就是在感光性树脂分子得侧链上带有肉桂酸基感光性官 能团.如聚乙烯醇肉桂酸酯（KＰR胶）、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯（OSR胶)等。 ·聚烃类—双叠氮类光刻胶 这种光刻胶又叫环化橡胶系光刻胶。它由聚烃类树脂（主要就是环化橡 胶）、 双叠氮型交联剂、增感剂与溶剂配制而成。
3.感光机理 ①肉桂酸酯类光刻胶 KPR胶与OSR胶得感光性树脂分子结构如下： 在紫外线作用下，它们侧链上得肉桂酰官能团里得炭－炭双键发生二聚反应,引起聚合物分子间得交联，转变为不溶于现像液得物质。KPR胶得光化学交联反应式如下:
这类光刻胶中得高分子聚合物,不仅能在紫外线作用下发生交联，而且在一定温度以上也会发生交联，从而在现像时留下底膜,所以要严格控制前烘得温度与时间. ②聚烃类—双叠氮类光刻胶 这类光刻胶得光化学反应机理与前者不同，在紫外线作用下,环化橡胶分子中双键本身不能交联，必须有作为交联剂得双叠氮化合物参加才能发生交联反应.交联剂在紫外线作用下产生双自由基，它与聚烃类树脂相作用,在聚合物分子之间形成桥键，变为三维结构得不溶性物质。其光化学反应工程如下： 首先,双叠氮交联剂按以下方式进行光化学分解反应: 双叠氮交联剂分解后生成得双氮烯自由基极易与环化橡胶分子发生双键交联(加成）与炭氢取代反应，机理如下：
光刻胶大全
光刻胶产品前途无量（半导体技术天地） 1 前言 光刻胶(又名光致抗蚀剂)是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X射线、离子束等曝光源的照射或辐射，使溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，主要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来也逐步应用于光电子领域平板显示器（FPD）的制作。由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工，因此是电子信息产业中微电子行业和光电子行业微细加工技术的关键性基础加工材料。作为经曝光和显影而使溶解度增加的正型光刻胶多用于制作IC，经曝光或显影使溶解度减小的负型光刻胶多用于制作分立器件。 2 国外情况 随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，对微细图形加工技术的要求越来越高，为了适应亚微米微细图形加工的要求，国外先后开发了g线（436nm）、i线（365nm）、深紫外、准分子激光、化学增幅、电子束、X射线、离子束抗蚀剂等一系列新型光刻胶。这些品种较有代表性的负性胶如美国柯达（Kodak）公司的KPR、KMER、KLER、KMR、KMPR等；联合碳化学（UCC）公司的KTI系列；日本东京应化（Tok）公司的TPR、SVR、OSR、OMR；合成橡胶（JSR）公司的CIR、CBR 系列；瑞翁（Zeon）公司的ZPN系列；德国依默克（E.Merk）公司的Solect等。正性胶如：美国西帕来（Shipely）公司的AZ系列、DuPont公司的Waycot系列、日本合成橡胶公司的PFR等等。 2000~2001年世界市场光刻胶生产商的收益及市场份额 公司 2001年收益 2001年市场份额（%） 2000年收益 2000年市场份额（%） Tokyo Ohka Kogyo 150.1 22.6 216.5 25.2 Shipley 139.2 21.0 174.6 20.3 JSR 117.6 17.7 138.4 16.1 Shin-Etsu Chemical 70.1 10.6 74.2 8.6 Arch Chemicals 63.7 9.6 84.1 9.8 其他 122.2 18.5 171.6 20.0 总计 662.9 100.0 859.4 100.0 Source: Gartner Dataquest 目前，国际上主流的光刻胶产品是分辨率在0.25μm～0.18μm的深紫外正型光刻胶，主要的厂商包括美国Shipley、日本东京应化和瑞士的克莱恩等公司。中国专利
半导体工艺主要设备大全
清洗机超音波清洗机是现代工厂工业零件表面清洗的新技术,目前已广泛应用于半导体硅 片的清洗。超声波清洗机“声音也可以清洗污垢”——超声波清洗机又名超声波清洗器，以其洁净的清洗效果给清洗界带来了一股强劲的清洗风暴。超声波清洗机（超声波清洗器）利用空化效应，短时间内将传统清洗方式难以洗到的狭缝、空隙、盲孔彻底清洗干净，超声波清洗机对清洗器件的养护，提高寿命起到了重要作用。CSQ 系列超声波清洗机采用内置式加热系统、温控系统，有效提高了清洗效率；设置时间控制装置，清洗方便；具有频率自动跟踪功能，清洗效果稳定；多种机型、结构设计，适应不同清洗要求。CSQ 系列超声波清洗机适用于珠宝首饰、眼镜、钟表零部件、汽车零部件，医疗设备、精密偶件、化纤行业（喷丝板过滤芯）等的清洗；对除油、除锈、除研磨膏、除焊渣、除蜡，涂装前、电镀前的清洗有传统清洗方式难以达到的效果。恒威公司生产CSQ 系列超声波清洗机具有以下特点：不锈钢加强结构，耐酸耐碱；特种胶工艺连接，运行安全；使用IGBT 模块，性能稳定；专业电源设计，性价比高。反渗透纯水机去离子水生产设备之一，通过反渗透原理来实现净水。 纯水机清洗半导体硅片用的去离子水生产设备，去离子水有毒，不可食用。 净化设备主要产品：水处理设备、灌装设备、空气净化设备、净化工程、反渗透、超滤、电渗析设备、EDI 装置、离子交换设备、机械过滤器、精密过滤器、UV 紫外线杀菌器、臭氧发生器、装配式洁净室、空气吹淋室、传递窗、工作台、高校送风口、空气自净室、亚高、高效过滤器等及各种配件。 风淋室：运用国外先进技术和进口电器控制系统, 组装成的一种使用新型的自动吹淋室.它广 泛用于微电子医院制药生化制品食品卫生精细化工精密机械和航空航天等生产和科研单位,用于吹除进入洁净室的人体和携带物品的表面附着的尘埃,同时风淋室也起气的作用 防止未净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止室外空气污染洁净的有效设备. 抛光机整个系统是由一个旋转的硅片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光浆料供给装置三大部分组成。化学机械抛光时，旋转的工件以一定的压力压在旋转的抛光垫上，而由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动，并产生化学反应，工件表面形成的化学反应物由磨粒的机械作用去除，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工，人们称这种CMP 为游离磨料CMP 。 电解抛光电化学抛光是利用金属电化学阳极溶解原理进行修磨抛光。将电化学预抛光和机械精抛光有机的结合在一起，发挥了电化学和机构两类抛光特长。它不受材料硬度和韧性的限制，可抛光各种复杂形状的工件。其方法与电解磨削类似。导电抛光工具使用金钢石导电锉或石墨油石，接到电源的阴极，被抛光的工件（如模具）接到电源的阳极。 光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发 单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。②光分解型，采用含有叠氮醌类化合
光刻胶 液晶显示材料生产工艺流程
光刻胶 photoresist 又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增 感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液 体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化 反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合 性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部 分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。 光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制 版等过程。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学 反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照 后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不 可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这 种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的 电路图形。基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为 三种类型。①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生 成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚 合物，具有形成正像的特点。②光分解型，采用含有叠 氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由 油溶性变为水溶性，可以制成正性胶。③光交联型，采 用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其 分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成 一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典 型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。 感光树脂在用近紫外光辐照成像时，光的波长会限 制分辨率（见感光材料）的提高。为进一步提高分辨率 以满足超大规模集成电路工艺的要求，必须采用波长更 短的辐射作为光源。由此产生电子束、X 射线和深紫外 (＜250nm)刻蚀技术和相应的电子束刻蚀胶，X射线刻蚀 胶和深紫外线刻蚀胶，所刻蚀的线条可细至1□m以下。 LCD生产线工艺及材料简介 LCD生产线工艺及材料简介 LCD为英文Liquid Crystal Display的缩写，即液晶显示器，是一种数字显示技术，可以通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象。当前LCD液晶显示器正处于发展的鼎盛时代，技术发展非常迅速，已由最初的TN－LCD（扭曲向列相），发展到STN－LCD （超扭曲向列相），再到当前的TFT－LCD（薄膜晶体管）。LCD现已发展成为技术密集、资金密集型的高新技术产业。液晶显示器主要由ITO导电玻璃、液晶、偏光片、封接材料（边框胶）、导电胶、取向层、衬垫料等组成。液晶显示器制造工艺流程就是这些材料的加工和组合过程。
中国光刻胶行业市场分析报告
中国光刻胶行业市场分析报告
目录 第一节光刻胶的概述 (4) 一、光刻胶的定义 (4) 二、光刻胶分类 (4) 三、光刻胶的技术参数 (9) 第二节光刻胶的应用 (10) 一、印刷电路板（PCB） (11) 二、液晶显示（LCD） (16) 三、半导体光刻胶 (21) 第三节新一代光刻技术 (23) 第四节中国光刻胶产业 (26) 第五节世界光刻胶产业 (28)
图表目录 图表1：光刻胶原理示意图 (5) 图表2：化学增幅型光刻的感光机理 (8) 图表3：2014年光刻胶下游应用格局分布 (11) 图表4：PCB应用类别及产值 (12) 图表5：PCB 行业产值 (12) 图表6：PCB 行业增速 (13) 图表7：中国PCB 光刻胶市场规模 (14) 图表8：中国PCB 光致抗蚀干膜进出口数量 (14) 图表9：STN-LCD原理 (16) 图表10：TFT-LCD原理 (17) 图表11：彩色滤光片结构简图 (18) 图表12：LCD产业链 (18) 图表13：中国LCD 电视机产量 (19) 图表14：全球LCD 光刻胶市场规模 (20) 图表15：半导体产业销售额 (21) 图表16：全球半导体光刻胶市场规模走势图 (22) 表格目录 表格1：光刻技术及其光刻胶的发展 (6) 表格2：光刻胶的分类 (10) 表格3：PCB光刻胶在华外国产商 (15) 表格4：光刻技术与集成电路发展关系 (24) 表格5：光刻胶国产化进程 (27) 表格6：世界主要光刻胶产商 (29)
第一节光刻胶的概述 电子化学品是电子工业中的关键性基础化工材料，电子工业的发展要求电子化学品与之同步发展，不断地更新换代，以适应其在技术方面不断推陈出新的需要。特别是在集成电路（IC）的细微加工过程中所需的关键性电子化学品主要包括：光刻胶（又称光致抗蚀剂）、超净高纯试剂（又称工艺化学品）、特种电子气体和环氧塑封料，其中超净高纯试剂、光刻胶、特种电子气体用于前工序，环氧塑封料用于后工序。这些微电子化工材料约占IC材料总成本的20%，其中超净高纯试剂约占5%，光刻胶约占4%。 一、光刻胶的定义 光刻胶又称光致抗蚀剂，又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像。 *感光树脂：经光照后在曝光区能很快地发生固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲和性等发生明显变化，用适当的溶剂处理就可以得到图像。 *增感剂：使感色范围增大的材料。1873 年H.W. 福格尔发现：当感光乳剂中加入某种染料后可将其感色范围从蓝光区拓展至可见光的整个区域（400~700nm）和近红外区域（700~1300nm）。凡增感到绿光区的称为正色性；而增感到绿光区和红光区的称为全色性。加入增感燃料扩展乳剂感色范围的作用称为光谱增感作用。各种增感燃料随着结构的不同，有不同的光谱增感作用。 *溶剂：使光刻胶保持液体状态，使其具有良好的流动性。 二、光刻胶分类 根据其化学反应机理和显影原理，分为正像光刻胶和负像光刻胶。其中正像光刻胶，曝光区域的光刻胶发生光化学反应，在显影液中软化而溶解，而未曝光区域仍然保留在衬底上，将与掩膜版上相同的图形复制到衬底上。相反，负像光刻胶曝光区域
浅谈光刻胶应用过程中的注意事项
浅谈光刻胶应用过程中的注意事项 前段时间一些使用我司光刻胶的客户反映，在使用光刻胶过程中存在这样，那样的问题，后来进一步了解，发现客户对光刻胶的使用过程中存在或多或少的容易忽视的地方，从而造成光刻效果不理想；下面我就简单的介绍一下光刻胶在应用过程中的一些注意事项。 1、保存： 光刻胶中的光敏组分是非常脆弱的，除了有温度的要求外，对于储存时间和外包装材料有很严格的要求。一般使用 棕色的玻璃瓶包装，再套上黑色塑料袋，光刻胶确实是在半 年内使用为好。过期后最好同厂家沟通进行调换，因为只有 生产商知道里面的组分，才能进行产品的重新调整。还有就 是光敏组分是广谱接受光反应的，并不是仅仅紫外光能够使 其失效，只是其它波长光需要的时间长而已。 2、光刻胶的涂布温度： 光刻胶涂布温度一般要和你的室温相同，原因是与室温相同可以最大减少光刻胶的温度波动，从而减少工艺波动。而 净化间室温一般是23度，所以一般为23度，一般在旋涂的 情况下，高于会中间厚，低于会中间薄。同时涂布前，wafer 也需要冷板，保证每次涂布wafer的温度一致。 3、涂布时湿度的控制： 现在光刻胶涂覆工段一般都与自动纯水清洗线连在一起，很多时候都只考虑此段的洁净度，而疏忽了该段的湿 度控制，使得光刻胶涂覆的良品率比较低，在显影时光刻 胶脱落严重，起不到保护阻蚀的效果。
4、涂胶后产品的放置时间的控制 在生产设备出现故障等特殊情况下，涂完光刻胶的产品需要保留，保留的时间一般不超过8 小时，曝光前如已被感（即 胶膜已失效），不能作为正品，需返工处理。 5、前烘温度和时间的控制 前烘的目的是促使胶膜内溶剂充分挥发，使胶膜干燥以增强胶膜与基板表面的粘附性和胶膜的耐磨性。曝光时，掩模 版与光刻胶即使接触也不会损伤光刻胶膜和沾污掩模膜，同 时只有光刻胶干净、在曝光时，光刻胶才能充分地和光发生 反应。同时注意前烘的温度不能过高，过高会造成光刻胶膜 的碳化，从而影响光刻效果。一般情况下，前烘的温度取值 比后烘坚膜温度稍低一些，时间稍短一些。 6、显影条件的控制 显影时必须控制好显影液的温度、浓度及显影的时间。在一定浓度下的显影液中，温度和时间直接影响的速度，若显 影时间不足或温度低，则感光部位的光刻胶不能够完全溶解， 留有一层光刻胶，在刻蚀时，这层胶会对膜面进行保护作用， 使应该刻蚀的膜留下来。若显影时间过长或温度过高，显影 时未被曝光部位的光刻胶也会被从边缘里钻溶。使图案的边 缘变差，再严重会使光刻胶大量脱落，形成脱胶。 以上几点就是客户在使用光刻胶过程中容易忽视的地方，希望在今后使用过程中能引起重视，以便取得良好的光刻效果。
光刻胶参数及光刻工艺
光刻胶参数及光刻工艺 1、正性光刻胶RZJ-304 ●规格 RZJ-304：25mpa·s，50mpa·s（粘稠度），配用显影液：RZX-3038 ●匀胶曲线 注：粉色为50cp，蓝色为25cp ●推荐工艺条件 ①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.0～3.5μm ②前烘：热板100℃×90sec ③曝光：50～75mj/cm2（计算方法:取能量60mj/cm2取光强400×102um/cm2，则60/40=1.5s） ④显影：23℃，RZX-3038，1min，喷淋或浸渍 ⑤清洗：去离子水30sec ⑤后烘：热板120℃×120sec
●规格 S1813，配用显影液为ZX-238 ●匀胶曲线 ●推荐工艺条件1（以具体工艺为参考） ①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.23um（1.1～1.9μm） ②前烘：热板115℃×60sec ③曝光：150mj/cm2 ④显影：21℃，ZX-238，65sec，喷淋或浸渍 ⑤清洗：去离子水30sec ⑥后烘：热板125℃×120sec
●规格 AZ-5214，配用显影液AZ-300 ●匀胶表格（单位：微米） ●推荐工艺条件1（以具体工艺为参考） ①涂布：23℃，旋转涂布，膜厚1.47um（1.14～1.98μm） ②前烘：热板100℃×90sec ③曝光：240mj/cm2 ④后烘：115℃×120sec ⑤泛曝光：>200mj/cm2 ⑥显影：21℃，AZ-300，60sec，喷淋或浸渍 ⑦清洗：去离子水30sec ⑧坚膜：热板120℃×180sec 注意： 紧急救护措施（对于光刻胶） ①吸入：转移至空气新鲜处，必要时进行人工呼吸或就医。 ②皮肤接触：肥皂水清洗后自来水清洗。 ③眼睛接触：流动清水清洗15分钟以上，必要时就医。
光刻胶大全
光刻胶产品前途无量（半导体技术天地）1前言 光刻胶(又名光致抗蚀剂)是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X射线、离子束等曝光源的照射或辐射，使溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，主要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来也逐步应用于光电子领域平板显示器（FPD）的制作。由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工，因此是电子信息产业中微电子行业和光电子行业微细加工技术的关键性基础加工材料。作为经曝光和显影而使溶解度增加的正型光刻胶多用于制作IC，经曝光或显影使溶解度减小的负型光刻胶多用于制作分立器件。 2国外情况 随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，对微细图形加工技术的要求越来越高，为了适应亚微米微细图形加工的要求，国外先后开发了g线（436nm）、i线（365nm）、深紫外、准分子激光、化学增幅、电子束、X射线、离子束抗蚀剂等一系列新型光刻胶。这些品种较有代表性的负性胶如美国柯达（Kodak）公司的KPR、KMER、KLER、KMR、KMPR等；联合碳化学（UCC）公司的KTI系列；日本东京应化（Tok）公司的TPR、SVR、OSR、OMR；合成橡胶（JSR）公司的CIR、CBR系列；瑞翁（Zeon）公司的ZPN系列；德国依默克（ E.Merk）公司的Solect等。 正性胶如： 美国西帕来（Shipely）公司的AZ系列、DuPont公司的Waycot系列、日本合成橡胶公司的PFR等等。 2000~2001年世界市场光刻胶生产商的收益及市场份额 公司2001年收益2001年市场份额（%）2000年收益2000年市场份额（%）
光敏电阻原理及应用大全
光敏电阻的应用 光敏电阻可广泛应用于各种光控电路，如对灯光的控制、调节等场合，也可用于光控开关，下面给出几个典型应用电路。 1、光敏电阻调光电路 图1是一种典型的光控调光电路，其工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻R G的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。反之，若周围的光线变亮，则R G的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对灯光照度的控制。 图1光控调光电路 注意：上述电路中整流桥给出的是必须是直流脉动电压，不能将其用电容滤波变成平滑直流电压，否则电路将无法正常工作。原因在于直流脉动电压既能给可控硅提供过零关断的基本条件，又可使电容C的充电在每个半周从零开始，准确完成对可控硅的同步移相触发。 2、光敏电阻式光控开关 以光敏电阻为核心元件的带继电器控制输出的光控开关电路有许多形式，如自锁亮激发、暗激发及精密亮激发、暗激发等等，下面给出几种典型电路。 图2是一种简单的暗激发继电器开关电路。其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升激发VT1导通，VT2的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。
图2 简单的暗激发光控开关 图3是一种精密的暗激发时滞继电器开关电路。其工作原理是：当照度下降到设置值时由于光敏电阻阻值上升使运放IC的反相端电位升高，其输出激发VT导通，VT的激励电流使继电器工作，常开触点闭合，常闭触点断开，实现对外电路的控制。 图3精密的暗激发光控开关 光敏电阻原理及应用简介 1、光敏电阻器是利用的制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射 光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。 2、结构。光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更 多的。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层） 内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中 电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的常 采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成的。一般光敏电阻器结构如右图所示。光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。