光刻胶行业具有极高的行业壁垒,因此在全球范围其行业都呈现寡头垄断的局面。光刻胶行业长年被日本和美国专业公司垄断。目前**大厂商就占据了全球光刻胶市场 87%的份额,行业集中度高。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半导体光刻胶中心技术亦基本被日本和美国企业所垄断,产品绝大多数出自日本和美国公司。整个光刻胶市场格局来看,日本是光刻胶行业的巨头聚集地。目前中国大陆对于电子材料,特别是光刻胶方面对国外依赖较高。所以在半导体材料方面的国产代替是必然趋势。为解决曝光效率问题,通常采用电子束光刻与光学光刻进行匹配与混合光刻的办法。广州材料刻蚀外协
整个光刻显影过程中,TMAH没有同PHS发生反应。负性光刻胶的显影液。二甲苯。清洗液为乙酸丁脂或乙醇、三氯乙烯。显影中的常见问题:a、显影不完全(Incomplete Development)。表面还残留有光刻胶。显影液不足造成;b、显影不够(Under Development)。显影的侧壁不垂直,由显影时间不足造成;c、过度显影(Over Development)。靠近表面的光刻胶被显影液过度溶解,形成台阶。显影时间太长。硬烘方法:热板,100~130C(略高于玻璃化温度Tg),1~2分钟。目的:完全蒸发掉光刻胶里面的溶剂(以免在污染后续的离子注入环境,例如DNQ酚醛树脂光刻胶中的氮会引起光刻胶局部爆裂);接触式光刻工艺在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。
光刻根据不同的检测控制对象,可以分为以下几种:a、颗粒控片(Particle MC):用于芯片上微小颗粒的监控,使用前其颗粒数应小于10颗;b、卡盘颗粒控片(Chuck Particle MC):测试光刻机上的卡盘平坦度的**芯片,其平坦度要求非常高;c、焦距控片(Focus MC):作为光刻机监控焦距监控;d、关键尺寸控片(Critical Dimension MC):用于光刻区关键尺寸稳定性的监控;e、光刻胶厚度控片(PhotoResist Thickness MC):光刻胶厚度测量;f、光刻缺陷控片(PDM,Photo Defect Monitor):光刻胶缺陷监控。举例:0.18μm的CMOS扫描步进光刻工艺。光源:KrF氟化氪DUV光源(248nm);数值孔径NA:0.6~0.7;焦深DOF:0.7μm;
光刻胶又称光致抗蚀剂,是一种对光敏感的混合液体。其组成部分包括:光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。光刻胶可以通过光化学反应,经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩(掩模版)转移到待加工基片上。依据使用场景,这里的待加工基片可以是集成电路材料,显示面板材料或者印刷电路板。据第三方机构智研咨询统计,2019年全球光刻胶市场规模预计近90亿美元,自 2010年至今CAGR约5.4%。预计该市场未来3年仍将以年均5%的速度增长,至2022年全球光刻胶市场规模将超过100亿美元。半导体基片上如果有绝缘的介质膜,电子通过它时也会产生一定量的电荷积累。
ArF浸没式两次曝光技术已被业界认为是32nm节点较具竞争力的技术;在更低的22nm节点甚至16nm节点技术中,浸没式光刻技术也具有相当大的优势。浸没式光刻技术所面临的挑战主要有:如何解决曝光中产生的气泡和污染等缺陷的问题;研发和水具有良好的兼容性且折射率大于1.8的光刻胶的问题;研发折射率较大的光学镜头材料和浸没液体材料;以及有效数值孔径NA值的拓展等问题。针对这些难题挑战,国内外学者以及公司已经做了相关研究并提出相应的对策。浸没式光刻机将朝着更高数值孔径发展,以满足更小光刻线宽的要求。一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关。深圳微纳加工厂商
电子束光刻可获得接近于原子尺寸的分辨率。广州材料刻蚀外协
随着光刻胶技术的进步,*需要一次涂胶,两次光刻和一次刻蚀的双重光刻工艺也成为可能。浸没光刻和双重光刻技术在不改变 193nm波长ArF光刻光源的前提下,将加工分辨率推向10nm的数量级。与此同时,这两项技术对光刻胶也提出了新的要求。在浸没工艺中;光刻胶首先不能与浸没液体发生化学反应或浸出扩散,损伤光刻胶自身和光刻镜头;其次,光刻胶的折射率必须大于透镜,液体和顶部涂层。因此光刻胶中主体树脂的折射率一般要求达到1.9以上;接着,光刻胶不能在浸没液体的浸泡下和后续的烘烤过程中发生形变,影响加工精度;较后,当浸没工艺目标分辨率接近10nm时,将对于光刻胶多个性能指标的权衡都提出了更加苛刻的挑战。浸没 ArF 光刻胶制备难度大于干性 ArF 光刻胶,是 ArF光刻加工分辨率突破 45nm 的关键之一。广州材料刻蚀外协
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