光刻膠要有極好的穩(wěn)定性和一致性,如果質(zhì)量稍微出點問題,損失將會是巨大的。去年2月,某半導(dǎo)體代工企業(yè)因為光刻膠的原因?qū)е戮A污染,報廢十萬片晶圓,直接導(dǎo)致5.5億美元的賬面損失。除了以上原因外,另一個重要原因是,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,光刻膠已經(jīng)是一個相當(dāng)成熟且固化的產(chǎn)業(yè)。2010年光刻膠的**出現(xiàn)井噴,2013年之后,相關(guān)專利的申請已經(jīng)開始銳減。市場較小,技術(shù)壁壘又高,這意味著對于企業(yè)來說,發(fā)展光刻膠性價比不高,即便研發(fā)成功一款光刻膠,也要面臨較長的認證周期,需要與下游企業(yè)建立合作關(guān)系。如今,全世界能夠生產(chǎn)光刻機的國家只有四個,中國成為了其中的一員。湖北半導(dǎo)體光刻
光刻技術(shù)是集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個數(shù)量級(從毫米級到亞微米級),已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數(shù)量級范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細加工技術(shù)。光刻技術(shù)是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)。其主要過程為:首先紫外光通過掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng);再通過顯影技術(shù)溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠(前者稱正性光刻膠,后者稱負性光刻膠),使掩膜版上的圖形被復(fù)制到光刻膠薄膜上;較后利用刻蝕技術(shù)將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。湖北半導(dǎo)體光刻光刻可能會出現(xiàn)顯影不干凈的異常,主要原因可能是顯影時間不足、顯影溶液使用周期過長。
光刻膠所屬的微電子化學(xué)品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領(lǐng)域,是典型的技術(shù)密集行業(yè)。從事微電子化學(xué)品業(yè)務(wù)需要具備與電子產(chǎn)業(yè)前沿發(fā)展相匹配的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù),如混配技術(shù)、分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與生產(chǎn)過程相配套的分析檢驗技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測技術(shù)等。同時,下游電子產(chǎn)業(yè)多樣化的使用場景要求微電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)有較強的配套能力,以及時研發(fā)和改進產(chǎn)品工藝來滿足客戶的個性化需求。光刻膠的生產(chǎn)工藝主要過程是將感光材料、樹脂、溶劑等主要原料在恒溫恒濕1000級的黃光區(qū)潔凈房進行混合,在氮氣氣體保護下充分攪拌,使其充分混合形成均相液體,經(jīng)過多次過濾,并通過中間過程控制和檢驗,使其達到工藝技術(shù)和質(zhì)量要求,較后做產(chǎn)品檢驗,合格后在氮氣氣體保護下包裝、打標(biāo)、入庫。
一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性,對生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求,且生產(chǎn)環(huán)境需要進行無塵或微塵處理。制備較優(yōu)微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動化的工藝流程,以避免污染,提高質(zhì)量。因此,光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒有強大的資金實力,企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競爭優(yōu)勢,以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此,光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。光刻技術(shù)成為一種精密的微細加工技術(shù)。
光刻工藝的成本約為整個芯片制造工藝的35%,并且耗費時間約占整個芯片工藝的40%-50%。光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,市場巨大。因此光刻膠是半導(dǎo)體集成電路制造的中心材料。按顯示效果分類;光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。負性光刻膠顯影時形成的圖形與光罩(掩膜版)相反;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致,區(qū)別在于主要原材料不同。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯(lián)型和化學(xué)放大型。光刻膠涂覆后,在硅片邊緣的正反兩面都會有光刻膠的堆積。湖北半導(dǎo)體光刻
光刻版就是在蘇打材料通過光刻、刻蝕等工藝在表面使用鉻金屬做出我們所需要的圖形。湖北半導(dǎo)體光刻
敏感度決定了光刻膠上產(chǎn)生一個良好的圖形所需一定波長光的較小能量值。抗蝕性決定了光刻膠作為覆蓋物在后續(xù)刻蝕或離子注入工藝中,不被刻蝕或抗擊離子轟擊,從而保護被覆蓋的襯底。光刻膠依據(jù)不同的產(chǎn)品標(biāo)準進行分類:按照化學(xué)反應(yīng)和顯影的原理,光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。如果顯影時未曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相反,稱為負性光刻膠;如果顯影時曝光部分溶解于顯影液,形成的圖形與掩膜版相同,稱為正性光刻膠。根據(jù)感光樹脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)來分類,光刻膠可以分為光聚合型、光分解型和光交聯(lián)型三種類別。湖北半導(dǎo)體光刻