光刻膠、低介電常數(shù)材料、抗反射膜材料

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1、集成電路前端材料項目—光刻膠、低介電常數(shù)材料、抗反射膜材料目錄化學放大光刻膠低介電常數(shù)材料抗反射涂層材料化學放大光刻膠半導體光刻原理光刻的基本原理是利用光刻膠感光后因光化學反應(yīng)而形成耐蝕性的特點，將掩模板上的圖形刻制到被加工表面上。光刻半導體芯片二氧化硅的主要步驟是：1、涂布光刻膠；2、套準掩模板并曝光；3、用顯影液溶解未感光的光刻膠；4、用腐蝕液溶解掉無光刻膠保護的二氧化硅層；5、去除已感光的光刻膠。光源掩膜縮圖透鏡晶圓什么是光刻膠光刻膠是一種有機化合物，它受紫外光曝光后，在顯影液中的溶解度會發(fā)生變化。一般光刻膠以液態(tài)涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固態(tài)。光刻膠的

2、作用：a、將掩膜板上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面的氧化層中；b、在后續(xù)工序中，保護下面的材料（刻蝕或離子注入）。集成電路制作技術(shù)是半導體制造業(yè)的關(guān)鍵工藝，而光刻工藝是集成電路制作的驅(qū)動力。其中光刻膠的發(fā)展便決定了光刻工藝的發(fā)展，并相應(yīng)地推動著整個半導體行業(yè)的快速發(fā)展。從成本上講，光刻工藝占整個硅片加工成本的三分之一，決定光刻工藝效果的光刻膠約占集成電路材料總成本的4%左右。光刻膠的主要技術(shù)參數(shù)分辨率-區(qū)別硅片表面相鄰圖形特征的能力。一般用關(guān)鍵尺寸來衡量分辨率。形成的關(guān)鍵尺寸越小，光刻膠的分辨率越好。對比度-指光刻膠從曝光區(qū)到非曝光區(qū)過渡的陡度。對比度越好，形成圖形的側(cè)壁越

3、陡峭，分辨率越好。敏感度-光刻膠上產(chǎn)生一個良好的圖形所需一定波長光的最小能量值。光刻膠的敏感性對于深紫外光、極深紫外光等尤為重要。粘滯性/黏度-衡量光刻膠流動特性的參數(shù)。粘附性-表征光刻膠粘著于襯底的強度。光刻膠的粘附性不足會導致硅片表面的圖形變形。光刻膠的粘附性必須經(jīng)受住后續(xù)工藝。抗蝕性-光刻膠必須保持它的粘附性，在后續(xù)的刻蝕工序中保護襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力。光刻膠的組成樹脂（resin/polymer）--光刻膠中不同材料的粘合劑，給與光刻膠的機械與化學性質(zhì)（如粘附性、膠膜厚度、熱穩(wěn)定性等）；感光劑，感光劑對光能發(fā)生光化學反應(yīng)；溶劑（

4、Solvent）--保持光刻膠的液體狀態(tài)，使之具有良好的流動性；添加劑（Additive）--用以改變光刻膠的某些特性，如改善光刻膠發(fā)生反射而添加染色劑等。光刻膠的分類根據(jù)光刻膠按照如何響應(yīng)紫外光的特性可以分為兩類：負性光刻膠。最早使用，一直到20世紀70年代。曝光區(qū)域發(fā)生交聯(lián)，難溶于顯影液。特性：良好的粘附能力、良好的阻擋作用、感光速度快；顯影時發(fā)生變形和膨脹。所以只能用于2μm的分辨率。正性光刻膠。20世紀70年代，有負性轉(zhuǎn)用正性。正性光刻膠的曝光區(qū)域更加容易溶解于顯影液。特性：分辨率高、臺階覆蓋好、對比度好；粘附性差、抗刻蝕能力差、高成本。根據(jù)光刻膠能形成圖

5、形的最小光刻尺寸來分：傳統(tǒng)光刻膠。適用于I線（365nm）、H線（405nm）和G線（436nm），關(guān)鍵尺寸在0.35μm及其以上。化學放大光刻膠。適用于深紫外線（DUV）波長的光刻膠。KrF（248nm）和ArF（193nm）。集成電路行業(yè)主要的光刻膠光刻膠體系成膜樹脂感光劑曝光波長主要用途環(huán)化橡膠---雙疊氮負膠環(huán)化橡膠雙疊氮化合物紫外全譜300-450nm2um以上集成電路及半導體分立器件的制作。酚醛樹脂---重氮酚醛正膠酚醛樹脂重氮酚醛化合物G線436nmI線365nm0.5um以上集成電路制作0.35-0.5um集成電路制作248nm光刻膠聚對羥基苯乙烯

6、及其衍生物光致產(chǎn)酸試劑KrF,248nm0.25-0.15um集成電路制作193nm光刻膠聚酯環(huán)族丙烯酸酯及其共聚物光致產(chǎn)酸試劑ArF,193nm干法ArF,193nm浸濕法130nm-65nm集成電路制作，45nm以下集成電路制作電子束光刻膠甲基丙烯酸酯及其共聚物光致產(chǎn)酸試劑電子束掩膜板制作化學放大光刻膠（波長：248nm,193nm）樹脂是具有化學基團保護的聚乙烯。有保護團的樹脂不溶于水；感光劑是光酸產(chǎn)生劑，光刻膠曝光后，在曝光區(qū)的光酸產(chǎn)生劑發(fā)生光化學反應(yīng)會產(chǎn)生一種酸。該酸在曝光后熱烘時，作為化學催化劑將樹脂上的保護基團移走，從而使曝光區(qū)域的光刻膠由原來不溶于

7、水轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨热苡谝运疄橹饕煞值娘@影液?；瘜W放大光刻膠的優(yōu)點：化學放大光刻膠曝光速度非?？欤蠹s是線性酚醛樹脂光刻膠的10倍；對短波長光源具有很好的光學敏感性；提供陡直側(cè)墻，具有高的對比度；具有0.25μm及其以下尺寸的高分辨率?；瘜W放大光刻膠（續(xù)）化學放大光刻膠是當今光刻膠市場的主流，整個國際市場2011年的數(shù)據(jù)表明，單單ArF,193nm干法，ArF,193nm浸濕法就貢獻了整個半導體行業(yè)的40%的份額。整個半導體行業(yè)仍然在遵循著摩爾定律繼續(xù)往前發(fā)展，系統(tǒng)級芯片（SoC）和系統(tǒng)級封裝（SiP）兩大引擎推動著芯片和封裝的持續(xù)精細化，化學放大光刻技術(shù)會越來越顯示出

8、其重要的作