国产@@可用于@@@@7nm工艺@@的@@@@ArF光刻胶@@取得突破@@
2020-05-23 07:55:45   来源@@:   评论@@:0 点击@@:

作为半导体卡脖子的@@技术之一@@,很多人只知道光刻机@@,却不知道光刻胶@@的@@重要性@@,这个市场也是被日本及美国公司垄断@@,TOP5厂商占了全球@@85%的@@份额@@。
 
打破日美垄断@@ 国产@@ArF光刻胶@@取得突破@@:可用于@@7nm工艺@@
 
国产@@光刻胶@@此前只能用于低端工艺@@生产线@@中@@,能做到@@@@G 线@@(436nm)、I 线@@ (365nm)水平@@,目前主要在用的@@@@ArF光刻胶@@还是靠进口@@,EUV光刻胶@@目前还没有公司能生产@@,基本上都控制在日本公司手中@@。
 
不过@@EUV光刻胶@@也不是急需的@@@@,因为国内目前还没有@@EUV工艺@@量产@@,193nm的@@ArF光刻胶@@更加重要@@,目前国内有多家公司正在攻关中@@,这种光刻胶@@可以用于@@28nm到@@7nm工艺@@的@@@@先进工艺@@@@。
 
今天@@,南大光电在互动平台表示@@,公司的@@@@ArF光刻胶@@正在按计划进行客户测试@@,这意味着国内的@@@@ArF光刻胶@@技术取得了重要突破@@,从研发开始走向生产@@。
 

光刻胶@@


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@@。 1、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@@)。2、光刻胶@@的@@物理特性@@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@@。3、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@@@@(Negative Photo Resist)。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@@@@(Positive Photo Resist)。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@@0.35μm及其以上@@。 化学放大光刻胶@@@@(CAR,Chemical Amplified Resist)。适用于@@深紫外线@@@@(DUV)波长的@@光刻胶@@@@。KrF(248nm)和@@ArF(193nm)。4、光刻胶@@的@@具体性质@@ 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@@@@@@。 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 Exposure Baking)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@@。常@@

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