光刻胶、低介电常数材料、抗反射膜材料综述
光刻胶及周边材料可修改文字
表面防反射膜（利用光干涉现象）
靠不同材料折射率不同来改善（含氟较多）
1. 厚度d调整相位: 2. 折射率调整最佳条件:
n2 n3
倍晶 35
无TARC
表面防反射膜（TARC<30-70nm）可以解决打洞不良
倍晶 36
有TARC
TFT制作
倍晶
光刻胶
37
液晶显示彩色和OLED
TFT: 液晶, OLED 彩胶: 液晶显示
②. Photo spacer
film
LTOC(Passivation)
Ti/Al/Ti SiNx
Ti/Al/Ti SiN
③. Organic Insulator
倍晶 8
光刻胶工艺需要整个高纯材料产业链支持
成膜材料
无机气体 涂膜型
光刻胶
正胶
树脂
光敏剂/光酸 高纯溶剂
酚醛树脂 g-h-i-
PHS 248nm 亚克力 193nm 聚酰亚胺 PI PAC (焦性没食子酸由来）
120C
81.0 19.7
140C
69.1 31.6
160C
CD (nm) 缩小量（纳米）
倍晶
140.0 -
125.0 15.0
124.5 15.5
122.3 17.7
烘烤工艺
显影 槽沟尺寸变小
40
防倒塌材料：光刻胶需要一定高度，尺寸变小后会倒塌
TMAH Developer
Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓ ｔ
倍晶
有機EL表示素子（TFT）の横断面概略 1.封止層 2.負極 3.有機半導体 4.正極 5.直流駆動回路 6.TFT
38
洞缩小及槽沟缩小材料（光刻胶性能延伸）AZ RELACS / TOK Saphire
光刻机中光刻胶材料的选择与特性分析
光刻机中光刻胶材料的选择与特性分析光刻机是现代集成电路制造中至关重要的设备，它在芯片制造过程中发挥着至关重要的作用。
而光刻胶作为光刻机中的核心材料之一，对于芯片的制造质量和性能具有重要影响。
在光刻机中，选择合适的光刻胶材料是至关重要的。
本文将就光刻胶材料的选择和特性进行详细分析。
一、光刻胶材料的选择1. 线性光刻胶材料线性光刻胶材料具有较高的分辨率和较低的剂量要求，适合制造高精度光刻图案。
此类光刻胶材料通常基于苯乙烯共聚物或环氧树脂，具有良好的光刻性能和物理性能。
常用的线性光刻胶材料有对甲苯磺酸甲基丙烯酯（MMA/MAA）、苯乙烯为主链的聚合物等。
2. 脂环光刻胶材料脂环光刻胶材料具有较高的机械强度和附着力，适用于制造微纳结构。
此类光刻胶通常基于环氧树脂或芳香族酮类，并添加适量的交联剂和光敏剂。
常用的脂环光刻胶材料有聚环氧丙烷（PEP）、聚对苯二甲酸酯（PMDA）等。
3. 高抗刻蚀光刻胶材料高抗刻蚀光刻胶材料具有较高的耐刻蚀性能和较低的折射率，适用于深刻蚀和多层光刻。
此类光刻胶通常基于含有硅元素的有机聚合物或含有含氟功能基团的聚合物，并添加适量的交联剂和光敏剂。
常用的高抗刻蚀光刻胶材料有氟化聚对苯二甲酸酯（F-PDMA）、聚苯硅氧烷（PBS）等。
二、光刻胶材料的特性分析1. 光刻性能光刻性能是衡量光刻胶材料优劣的重要指标之一。
光刻性能包括分辨率、敏感度和对环境光的抵抗能力等。
高分辨率是光刻胶材料的一项基本要求，它决定了光刻胶能够制造的芯片结构的最小尺寸。
敏感度是指光刻胶材料对输入光强度的响应能力，它影响着光刻胶的曝光时间和设备的生产效率。
抵抗环境光的能力决定了光刻胶材料在光刻机运行过程中的稳定性和可靠性。
2. 机械性能机械性能是光刻胶材料的重要特性之一。
它影响着光刻胶材料的附着力、抗剥离能力、耐磨损性以及机械强度等。
光刻胶材料应具有良好的附着力，确保光刻图案在后续加工过程中不脱落。
同时，光刻胶材料应具有较高的抗剥离能力，以保证芯片制造过程中的制品质量。
光刻胶、低介电常数材料、抗反射膜材料讲解
光刻胶的组成
a. 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）； b. 感光 剂，感光剂对光能发生光化学反应； c. 溶剂（Solvent）-- 保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；
d. 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。
光刻胶的分类
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。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。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。
集成电路制作技术是半导体制造业的关键工艺，而光刻工艺是集成电路制作的驱动
力。其中光刻胶的发展便决定了光刻工艺的发展，并相应地推动着整个半导体行业 的快速发展。从成本上讲，光刻工艺占整个硅片加工成本的三分之一，决定光刻工 艺效果的光刻胶约占集成电路材料总成本的4%左右。
光刻胶的主要技术参数
a. 分辨率 - 区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸来衡量分辨率。 形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。 b. 对比度 - 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 - 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。光刻胶 的敏感性对于深紫外光、极深紫外光等尤为重要。 d. 粘滞性/黏度 - 衡量光刻胶流动特性的参数。 e. 粘附性 - 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。 f. 抗蚀性 - 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。
低介电常数的薄膜封装材料
低介电常数的薄膜封装材料薄膜封装材料是电子元器件封装中的重要组成部分，它具有保护电子元器件、传导热量、隔绝噪声等功能。
在电子产品中，薄膜封装材料被广泛应用于集成电路(IC)、平板显示器(PDP/LCD)、LED显示屏、光纤通信等领域。
而低介电常数的薄膜封装材料在这些应用中起着至关重要的作用。
让我们了解一下什么是介电常数。
介电常数是衡量材料导电性能的指标，它表示材料在电场中的相对响应能力。
介电常数越低，表明材料对电场的响应能力越弱，电场在材料中传播的速度越快。
对于薄膜封装材料来说，低介电常数意味着它具有较低的电容性能，可以减少信号传输过程中的能量损耗和信号衰减。
低介电常数的薄膜封装材料具有以下几个重要的特点和优势：1. 低信号延迟：由于低介电常数材料的电场传播速度较快，信号传输的延迟时间较低，可以提高电子设备的工作效率和响应速度。
2. 低能量损耗：低介电常数材料具有较小的电容值，可以减少信号传输过程中的能量损耗，提高电子设备的能效比。
3. 优异的高频性能：低介电常数材料在高频信号传输中表现出色，可以提供更好的信号传输质量和稳定性，减少信号失真和干扰。
4. 优秀的绝缘性能：低介电常数材料具有良好的绝缘性能，可以有效隔离电子元器件之间的电场干扰，提高电路的稳定性和可靠性。
5. 良好的热稳定性：低介电常数材料通常具有较高的热稳定性，可以在高温环境下保持良好的性能，适用于高温工艺要求的封装应用。
在实际应用中，低介电常数的薄膜封装材料常用于高速通信设备、高频电子器件、微波射频器件等领域。
例如，在集成电路封装中，采用低介电常数薄膜封装材料可以减少信号传输的能量损耗和延迟，提高芯片的工作速度和可靠性。
低介电常数薄膜封装材料还可以用于平板显示器和LED显示屏的封装。
这些显示器件的高分辨率和快速刷新率要求信号传输的速度和质量都能得到保证，低介电常数材料的应用可以提高显示效果和稳定性。
低介电常数的薄膜封装材料在现代电子设备中具有重要的应用价值。
光刻胶大全
光刻胶产品前途无量（半导体技术天地）之南宫帮珍创作1 前言光刻胶(又名光致抗蚀剂)是指通过紫外光、电子束、准分子激光束、X射线、离子束等曝光源的照射或辐射，使溶解度发生变更的耐蚀刻薄膜资料，主要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来也逐步应用于光电子领域平板显示器（FPD）的制作。
由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模版转移至待加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工，因此是电子信息财产中微电子行业和光电子行业微细加工技术的关键性基础加工资料。
作为经曝光和显影而使溶解度增加的正型光刻胶多用于制作IC，经曝光或显影使溶解度减小的负型光刻胶多用于制作分立器件。
2 国外情况随着电子器件不竭向高集成化和高速化方向发展，对微细图形加工技术的要求越来越高，为了适应亚微米微细图形加工的要求，国外先后开发了g线（436nm）、i线（365nm）、深紫外、准分子激光、化学增幅、电子束、X射线、离子束抗蚀剂等一系列新型光刻胶。
这些品种较有代表性的负性胶如美国柯达（Kodak）公司的KPR、KMER、KLER、KMR、KMPR等；联合碳化学（UCC）公司的KTI系列；日本东京应化（Tok）公司的TPR、SVR、OSR、OMR；合成橡胶（JSR）公司的CIR、CBR系列；瑞翁（Zeon）公司的ZPN系列；德国依默克（E.Merk）公司的Solect等。
正性胶如：美国西帕来（Shipely）公司的AZ系列、DuPont公司的Waycot系列、日本合成橡胶公司的PFR等等。
2000~2001年世界市场光刻胶生产商的收益及市场份额公司2001年收益2001年市场份额（%） 2000年收益 2000年市场份额（%）Tokyo Ohka Kogyo 150.1 22.6 216.525.2Shipley 139.2 21.0 174.620.3JSR 117.6 17.7 138.416.1Shin-EtsuChemical 70.1 10.6 74.28.6ArchChemicals 63.7 9.6 84.19.8其他 122.2 18.5 171.620.0总计 662.9 100.0 859.4 100.0Source: Gartner Dataquest目前，国际上主流的光刻胶产品是分辨率在0.25µm～0.18µm的深紫外正型光刻胶，主要的厂商包含美国Shipley、日本东京应化和瑞士的克莱恩等公司。
光刻胶知识简介
光刻胶知识简介光刻胶知识简介:一.光刻胶的定义(photoresist)又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。
感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。
经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像（见图光致抗蚀剂成像制版过程）。
二.光刻胶的分类光刻胶的技术复杂，品种较多。
根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。
光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。
利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。
基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。
①光聚合型采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。
②光分解型采用含有叠氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性，可以制成正性胶.③光交联型采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。
柯达公司的产品KPR胶即属此类。
三.光刻胶的化学性质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。
光刻胶
5 正胶的典型反应
一、光化学反应
化学反应速度 k 可表示为
k
A
exp
EA RT
式中，A 、R 为常数，T 为绝对温度，EA 为化学反应激活能， 随电子状态的不同而不同。EA 越小，则在同样的温度下反应 速度越快。
1 TR
是无量纲常数，可见减薄胶膜厚度有利于提高对比度和分辨率。
3 临界调制传输函数
另一个与对比度有关的光刻胶性能指标是 临界调制传输函 数 CMTF ，代表在光刻胶上获得图形所必须的最小光调制传 输函数，其定义为
CMTF D100 D0 D100 D0
利用对比度的公式，可得
感光物质的电子在未曝光时处于基态 S0 ，基态的反应激活 能 EA 大 ，因此反应很慢。曝光后，感光物质的电子处于激发 态 S1 、S2 、S3 等， 激发态的 EA 小，因此反应变快。
二、势能曲线
可以借助于感光物质的势能曲线来讨论光化学反应。下图 是重氮基萘的 RN - N2 切断反应的势能曲线。
例如，负性电子束光刻胶 COP 的 S = 0.3×10 -6C/cm2，则 其 Lmin = 0.073 m 。若其灵敏度提高到 S = 0.03×10 -6C/cm2 ， 则其 Lmin 将增大到 0.23 m 。
3、对比度
对比度的定义为
lg
D100 D0
1
D0
COP 胶，典型特性：灵敏度 0.3 ~ 0.4 C/cm2（加速电压 10KV
时）、分辨率 1.0 m 、对比度 0.95。限制分辨率的主要因素是 光刻胶在显影时的溶胀。
推荐-低介电常数材料的特点、分类及应用 精品
低介电常数材料的特点、分类及应用胡扬摘要: 本文先介绍了低介电常数材料（Low k Materials）的特点、分类及其在集成电路工艺中的应用。
指出了应用低介电常数材料的必然性，举例说明了低介电常数材料依然是当前集成电路工艺研究的重要课题，并展望了其发展前景。
正文部分综述了近年研究和开发的low k材料，如有机和无机低ｋ材料，掺氟低ｋ材料，多孔低ｋ材料以及纳米低ｋ材料等，评述了纳米尺度微电子器件对低k 薄膜材料的要求。
最后特别的介绍了一种可能制造出目前最小介电常数材料的技术： Air-Gap。
关键词：低介电常数；聚合物；掺氟材料；多孔材料；纳米材料 ;Air-Gap1．引言随着ULSI器件集成度的提高，纳米尺度器件内部金属连线的电阻和绝缘介质层的电容所形成的阻容造成的延时、串扰、功耗就成为限制器件性能的主要因素,微电子器件正经历着一场材料的重大变革：除用低电阻率金属（铜）替代铝，即用低介电常数材料取代普遍采用的SiO2（k：3.9～4.2）作介质层。
对其工艺集成的研究，已成为半导体ULSI工艺的重要分支。
这些低ｋ材料必须需要具备以下性质：在电性能方面:要有低损耗和低泄漏电流；在机械性能方面:要有高附着力和高硬度;在化学性能方面:要有耐腐蚀和低吸水性；在热性能方面:要有高稳定性和低收缩性。
2．背景知识低介电常数材料大致可以分为无机和有机聚合物两类。
目前的研究认为，降低材料的介电常数主要有两种方法：其一是降低材料自身的极性，包括降低材料中电子极化率（electronic polarizability），离子极化率（ionic polarizability）以及分子极化率（dipolar polarizability）。
在分子极性降低的研究中，人们发现单位体积中的分子密度对降低材料的介电常数起着重要作用。
材料分子密度的降低有助于介电常数的降低。
这就是第二种降低介电常数的方法：增加材料中的空隙密度，从而降低材料的分子密度。
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化学放大光刻胶（续）
化学放大光刻胶是当今光刻胶市场的主流，整个国际市场2011年的数据表明， 单单ArF,193nm干法，ArF,193nm浸湿法就贡献了整个半导体行业的40%的份额。 整个半导体行业仍然在遵循着摩尔定律继续往前发展，系统级芯片（SoC）和 系统级封装（SiP）两大引擎推动着芯片和封装的持续精细化，化学放大光刻技术 会越来越显示出其重要的作用。 国外的化学放大光刻胶的主要供应商有：AZ Electronic Materials, Dow
中国化学放大光刻胶市场现状和趋势
从国内的相关产业对光刻胶的需求量看，目前主要还是以紫外光刻胶 的用量为主，其中中小规模和大规模集成电路企业、分立器件生产企业对 于紫外负性光刻胶的需求总量分别达到100吨/年~150吨/年；用于集成电 路、液晶显示的紫外正性光刻胶及用于LED显示的紫外正负性光刻胶需求 总量在700吨/年~800吨/年之间。
集成电路制作技术是半导体制造业的关键工艺，而光刻了光刻工艺的发展，并相应地推动着整个半导体行业 的快速发展。从成本上讲，光刻工艺占整个硅片加工成本的三分之一，决定光刻工 艺效果的光刻胶约占集成电路材料总成本的4%左右。
光刻胶的主要技术参数
a. 分辨率 - 区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸来衡量分辨率。 形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。 b. 对比度 - 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 - 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。光刻胶 的敏感性对于深紫外光、极深紫外光等尤为重要。 d. 粘滞性/黏度 - 衡量光刻胶流动特性的参数。 e. 粘附性 - 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。 f. 抗蚀性 - 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。
DuPont, Electra Polymers Ltd, Fujifilm Electronic Materials, JSR Micro, Kolon
Industries, MacDermid, Rohm and Haas, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. 国际供应商的化学放大光刻胶的价格普遍偏高。
目前该公司的产品仍然是局限于紫外全谱 300-450nm（BN303, BN308, BN310），G线
436nm（ KMPC5系列）和I线 365nm产品（ KMPC7系列）。化学放大光刻胶KrF（248nm） 和ArF（193nm）仍然处于中试和研发阶段。
苏州瑞红电子材料公司，则是微电子化学品行业中惟一一家中外合资生产企业，保持与
低介电常数材料的分类和方法
目前的研究表明，降低介电常数的方法有： 1) 利用有机物或无机物本身的低ｋ特性，但其缺点是一般有机物不耐高温，与金属 黏附力不够，因而限制了它们在集成电路中的应用。 2) 掺入杂质，普遍采用的氟能有效降低介质的偶极子极化，从而达到降低介电常数 的目的。 3) 注入孔穴，一般利用SiO2气凝胶，由于孔穴的介入相当于降低了平均介电常数， 但是空气的热胀冷缩易对电路造成损伤。 工艺上,低介电常数材料的制造分为化学气相沉积法与旋涂式两大主流,即CVD与SOD法。
但是超大规模集成电路深紫外248nm与193nm光刻胶随着Intel大连等
数条大尺寸线的建立，全球存储器大厂苏州尔必达及无锡海力士、全球代 工顶级厂台积电及中芯国际也相继逐步建立大尺寸线，化学放大光刻胶需
求量是与日俱增。
中国化学放大光刻胶国内供应商分析
由北京科华微电子材料有限公司牵头，联合了清华大学、中科院微电子所、中科院化学 所、北师大、北京化工大学、中芯国际、北京化学试剂研究所及中电集团公司第13研究所等 国内一流的高校与院所建立了高档光刻胶产学研联盟，从事了大量的光刻胶方面的研究，但
看好的电路材料，具备能因应所需能隙的大量潜力。
3. 微影技术，新一代的技术包括超紫外光与无光罩电子束微影等，都还无法量产。不过 193纳米浸润式微影技术将在双图案(double patterning)微影的协助下，延伸至22纳米制 程。
各院校和科研机关的紧密合作，尤其在与复旦大学、交通大学、东南大学等都广泛的合作， 自主研发的超大规模集成电路用193纳米光刻胶项目被列为国家“863”科技攻关项目。但是 到目前为止，仍然没有正式量产。 北京化工厂、上海试剂一厂、黄岩有机化工厂、无锡化工研究设计院、北师大、上海交 大等都曾有过光刻胶方面的研究开发，但是迄今为止，都没有国内的厂家正式量产化学放大 光刻胶。
由于集成性能方面的挑战,特别是封装领域的诸多问题使得低介电常数材料采用的进程 相当缓慢,但目前介电常数值在3.0左右的低介电材料已成功地应用于90nm和65nm技术节点, 其机械强度已完全可承受封装工艺。由于在封装相关的机械强度方面的加强，45nm和32nm 技术的低介电常数材料也已投入使用。 但是22nm技术在业内仍然是较大的挑战，因为： 1. 成本与负担能力，IC生产所需的研发、制程技术、可制造性设计(DFM)等部分的成本不 断提升，而最大的问题就是迈入22纳米节点之后，量产规模是否能达到经济平衡? 2. 微缩，制程微缩已经接近极限，所以下一步是否该改变电路(channel)材料？迄今为止， 大多数的研究都是电路以外的题材，也让这个问题变得纯粹。锗(germanium)是不少人
光刻胶的组成
a. 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）； b. 感光 剂，感光剂对光能发生光化学反应； c. 溶剂（Solvent）-- 保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；
d. 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。
主要用途
2um以上集成电路及半导 体分立器件的制作。 0.5um以上集成电路制作 0.35-0.5um集成电路制作
0.25-0.15um集成电路制 作
ArF,193nm干法 130nm-65nm集成电路制 ArF,193nm浸湿 作，45nm以下集成电路 法 制作 电子束 掩膜板制作
电子束光刻胶
化学放大光刻胶（波长：248nm, 193nm）
机械特性
与金属或其它材料 有很好的黏附性 高弹性模量 > 1GPa 高硬度 与CMP兼容 抗碎裂性
无环境污染
低K值（K<3）
市场化
低成本
低损耗
低漏电流 低电荷陷阱 高可靠性
介电击穿强度 >2-3MV/cm
高化学稳定性、 高纯度
残余应力 < 100MPa
低介电常数材料列表
材料分类
无机 无机/有机聚合物
k 值
2.8 2.9 2.0 2.6 2.9 / 2.3 2.7 / 2.4 2.6 2.7 / 2.4 2.0 1.9 1.8 1.8 1.5 1.1 1.0
沉积方法
CVD SOD SOD SOD SOD CVD SOD CVD CVD SOD SOD SOD SOD SOD 不适用
有机
多孔
空气
低介电常数材料发展现状
低介电常数材料
低介电常数材料的必要性
在超大规模集成电路工艺中,有着极好热稳定性、抗湿性的二氧化硅一直是金属互连线路 间使用的主要绝缘材料,金属铝则是芯片中电路互连导线的主要材料。然而,相对于元件的微 型化及集成度的增加,电路中导体连线数目不断的增多,使得导体连线架构中的电阻（R）及电 容（C）所产生的寄生效应,造成了严重的传输延迟（RC delay）,在130纳米及更先进的技术 中成为电路中讯号传输速度受限的主要因素。 因此,在降低导线电阻方面,由于金属铜具有高熔点、低电阻系数及高抗电子迁移的能力, 已被广泛地应用于连线架构中来取代金属铝作为导体连线的材料。另一方面,在降低寄生电容 方面,由于工艺上和导线电阻的限制,使得我们无法考虑籍有几何上的改变来降低寄生电容值。 因此,具有低介电常数（low k）的材料便被不断地发展。 在将低介电常数材料应用于集成电路的整合工艺时,对于低介电常数材料特性的要求,除 了要具备有低的介电常数之外,还需具有良好的物理,材料及电特性。
材料
Fluorinated glass (SiOF) Hydrogen silesquioxane (HSQ) Si-O-C polymers (e.g. MSQ) Poly(arylene ether) PAE Polyimides / Flourinated Parylene-N / Parylene-F B-stage polymers DLC-Diamond-like Carbon / Fourinated Amorphous C / Flourinated PTFE (Teflon) Porous MSQ Porous PAE Porous SiLK Porous SiO2
集成电路前端材料项目
— 光刻胶、低介电常数材料、抗反射膜材料
目录
I.
化学放大光刻胶
II. 低介电常数材料 III. 抗反射涂层材料
化学放大光刻胶
半导体光刻原理
光刻的基本原理是利用光刻胶感光后 光源
因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩
模板上的图形刻制到被加工表面上。 光刻半导体芯片二氧化硅的主要步骤是： 1、涂布光刻胶； 2、套准掩模板并曝光；
掩膜
缩图 透镜
3、用显影液溶解未感光的光刻胶；
4、用腐蚀液溶解掉无光刻胶保护的二氧
化硅层；
晶圆
5、去除已感光的光刻胶。
什么是光刻胶
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。 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）。