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；

我们在现有基础上通过不断深入研究和改进，开发出一款正性光刻胶，分辨率高，对比度高，同时具有残膜率低，耐热性能好等优点。

四、物性指标

五、应用领域

正性光刻胶，稳定性好，一般用于分辨率要求高的先进IC制造，适用于各类接触式光刻机（mask aligner）\stepper、广泛应用于半导体制造。

六、使用工艺

1）前处理：主要包括wafer表面的杂质微粒清除、晶圆表面烘干干燥以及wafer表面增粘处理（通常采用HMDS六甲基二硅胺烷旋涂或蒸汽处理）。

2）涂料：即在晶圆表面建立薄的、均匀的、并且没有缺陷的光刻胶膜，一般采用静态旋转涂胶或动态喷洒涂胶。

3）软烘烤：主要是使膜内溶剂挥发，增加光刻胶与衬底之间的粘附性、光吸收以及抗腐蚀能力。

4）对准曝光：对准是把所需图形在晶圆表面定位或对准，而曝光的目的是通过光照将图形转移到光刻胶涂层上。

5）PEB：在曝光时由于驻波效应的存在，光刻胶侧壁会有不平整的现象，曝光后应进行烘烤，可使感光与未感光边界处高分子重新分布，最后达到平衡，基本可以消除驻波效应。

6）显影：即用显影液溶解掉不需要的光刻胶。

7）硬烘烤：目的通过溶液的蒸发来固化光刻胶，此处理提高了光刻胶对衬底的粘附性，为下一步工艺做好准备，提高光刻胶抗蚀刻能力。

8）检验：显影检查是为了查找光刻胶中成型图形的缺陷，兵出去有缺陷的晶圆。

七、参考配方（仅供参考）

组分质量百分比

聚羟基苯乙烯11-15

叠氮萘醌酯类光致产酸剂3-6

醇醚溶剂75-85

微量添加剂1~3

为保护核心技术资料的机密性，数据已经过修改处理，仅供参考。本单位对直接照搬配方数据带来的损失，不负法律责任；

八、研发外包优势

1、多年加工液技术研发储备，拥有数个发明专利；了解行业最新发展动向；

2、根据客户要求，提供整套配方技术，同时提供合格小试样品，直至量产服务；

3、禾川化学与多家具备自主研发的原材料供应商保持良好合作；能够最短时间内寻找或合成出特殊功能性助剂；

4、签订严格保密协议，单独项目委托研发，并可提供技术创新方案指导。