光刻胶
光刻胶 概念
光刻胶概念光刻胶是一种化学材料，常用于微电子芯片制造中的图形化处理过程。
光刻胶通过对光线的敏感性，使其可以对光器件中的部分区域进行选择性曝光，并在后续的化学浸润处理中起到控制溶液反应的作用。
这样就能在基片表面限定并形成所需的微细图形结构，从而完成芯片加工的制造工艺。
光刻胶在微电子制造中起到了关键的作用，主要用于制造芯片中的金属导线、半导体器件、光学器件等微型制造技术中。
而在生产过程中，光刻胶的性能会影响到芯片制造的成本、质量、效率等方面。
因此，不同类型的光刻胶的性能和应用范围需要针对不同的制造需求进行选择和调整。
光刻胶的主要成分通常是组成复杂的物质，其中含有一些有机化合物和特殊添加剂，它们的结构与材料的物理、化学性质有着密切的关系。
一般来说，光刻胶的性能因素有：1. 灯光功率：光刻胶对于紫外线的敏感性越高，则需要的紫外线强度便越低，相应的光源也需要具备更高的功率。
2. 曝光时间：曝光时间通常与被制造物的尺寸、形状等有关，不同的光刻胶会选择不同的时间。
3. 显像时间：显像时间通常与光刻胶薄膜的厚度和显像液的性质有关系。
4. 烘烤温度：烘烤温度通常与曝光和显像过程中产生的化学反应和溶液去除有关。
针对不同的制造需求，可以选择不同特性的光刻胶。
其中主要可以分为三类：紫外光刻胶、深紫外光刻胶和电子束光刻胶。
1. 紫外光刻胶紫外光刻胶是在近红外（365nm）波长下进行制造。
它具有高分辨率、快速成像和较低成本的优点。
同时，紫外光刻胶的选择性、敏感度和耐腐蚀性都比较好，通常用来制造较大尺寸的微小器件，如半导体集成电路和场效应管等。
深紫外光刻胶是在254nm波长下制造，通常被称为低基片和裸片制造领域中的中期光刻胶。
深紫外光刻胶具有高分辨率、显影速度快等优点，但成像时间较长、制造条件严格、成本较高。
通常用于制造较小的微型器件。
3. 电子束光刻胶电子束光刻胶是一种新型的微小器件的制造材料，它具有极高的分辨率和控制能力。
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，并使链及链之间发生交联，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，给及光刻胶的机械及化学性质(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；曝光时光刻胶容易及氮气反应而抑制交联。
光刻胶的种类有哪些各有何特点
光刻胶的种类有哪些各有何特点光刻胶是微电子加工过程中的关键材料之一，它起到了良好的光刻功能，使得微电子芯片制造过程得以顺利进行。
而不同种类的光刻胶，由于其化学成分和性能特点的不同，也会在微电子芯片制造的过程中遇到不同的问题。
本文将重点介绍光刻胶的种类及其特点。
一、光刻胶的种类1. 正型光刻胶（Positive photoresist）正型光刻胶在微细加工过程中，通过光暴露后生成可溶性膜丝，再通过显影去除未暴露部分的胶膜，形成图形，并在这部分形成图形的区域进行加工工艺。
正型光刻胶多数采用溶液显影方式，显影后形成的结构具有边缘清晰，分辨率高的特点，特别适用于制作细微结构。
2. 反型光刻胶（Negative photoresist）反型光刻胶与正型光刻胶相反，是在曝光未受光照射的区域形成可溶性膜丝，在显影之后去除已曝光部分的胶膜，形成所需加工的图形构件。
反型光刻胶则主要用于一些特殊用途，如用于蚀刻和电子束光刻加工中。
3. 混合型光刻胶（Hybrid photoresist）混合型光刻胶则是前两者的混合物，拥有两种光刻胶的优点，是相对理想的光刻胶。
其中，许多混合型光刻胶概念在电子束光刻加工中得到了广泛应用，可以同时满足其高分辨率需求和较长的品质寿命。
二、光刻胶的特点1. 分辨率（Resolution）光刻胶最重要的物理特性之一就是分辨率。
分辨率定义为影像的最小宽度，从图形的一个纹理结构的特征尺度来说就是边缘渐进的斜率之变化。
分辨率决定了影像造成的图形在纵横向尺寸上的限制程度，越高的分辨率使得制作更小、更紧凑的结构成为了可能。
2. 漏光（Tolerance）漏光可以被视为光刻胶性能的指标之一，意味着胶上的图形逐渐被严格建立的边界包围。
开发过程还能够承受某些胶的倾向吸收不同程度的对比度。
这样的不一致的吸收能力称为装备项，而且如果不恰当的使用就会阻碍漏光的控制，从而严重损害影像质量。
3. 敏感度（Sensitivity）光刻胶的敏感度也是一个不容忽视的特性。
光刻胶使用注意事项
光刻胶使用注意事项
以下是 6 条关于光刻胶使用注意事项：
1. 嘿，你可别小看这光刻胶啊！就像做菜时调料不能乱加一样，用光刻胶可得注意保存环境呢！比如说啊，不能把它放在潮湿的地方，不然就可能会失效哟！你想想，要是辛苦准备做一道美味佳肴，结果因为调料坏了影响菜的味道，那不就太可惜了嘛！
2. 哎呀呀，在使用光刻胶的时候，一定要注意它的兼容性呀！这就好比找对象，得找相互合适的呀！如果和一些不相容的材料混用，那可就出大问题啦，不就像不合适的两个人硬凑在一起，肯定会矛盾不断嘛！
3. 喂喂喂，千万别忘了均匀涂抹光刻胶呀！就像给面包涂果酱，得涂得匀匀的才行呀！不然厚一块薄一块的，最后出来的效果能好吗？那肯定不行呀！
4. 嘿，你知道吗？使用光刻胶时清洁超级重要的呀！这就仿佛打扫房间一样，不打扫干净怎么能住得舒服呢！如果不把光刻胶使用的地方清理干净，有杂质什么的，那不是会影响效果嘛！
5. 天呐，操作时别太粗暴对待光刻胶呀！它可不是能随便折腾的哟！这就像对待一个易碎的宝贝，得小心翼翼的呀，不然一不小心弄坏了，那不就糟糕啦！
6. 哟哟哟，一定要注意光刻胶的使用期限啊！过期了可就不好用啦，这跟食物过期一个道理呀！过期的食物你敢吃吗？同理，过期的光刻胶也不能用呀！
结论：务必认真对待光刻胶的使用，注意这些要点，才能发挥它的最佳效果哟！。
光刻胶基本介绍
The introduction of Photoresist and Application光刻胶基本介绍主要内容CONTENT☐一，光刻胶基础知识☐二，光刻胶的种类☐三，光刻胶的应用领域☐四，光刻胶的特点☐五，光刻胶的可靠性测试内容☐六，光刻胶的来料要求一、光刻胶基础知识☐光刻胶是一种具有感光性的化学品（混合物）树脂（Resin）：10-40% by weight感光剂（PAC）或光致产酸剂（PAG）：1-6% by weight溶剂（Solvent）：50-90% by weight添加剂（Additive）：1-3% by weight单体（Monomer）：10-20% by weight二、光刻胶的种类☐依照化学反应和显影原理分类一、正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同；二、负性光刻胶形成的图形与掩膜版相反。
SubstratePhotoresistCoating Maskh u TransferEtchStripExposure DevelopPositive Negative☐按照感光树脂的化学结构分类一、光聚合型：1）采用烯类单体，在光作用下生成自由基，进一步引发单体聚合，最后生成聚合物。
2）采用环氧树脂，阳离子开环，引发环氧交联反应，最后生成聚合物。
二、光分解型，采用含有叠氮醌类化合物的材料，其经光照后,发生光分解反应，可以制成正性胶；☐按照曝光波长类一、紫外光刻胶（300~450nm）；I-line：365nm；H-line：405nm；G-line：436nm；Broad Band （g+h+i）二、深紫外光刻胶（160~280nm）；KrF：248nm；ArF：193nm；F2：157nm；三、极紫外光刻胶（EUV，13.5nm）；四、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。
不同曝光波长的光刻胶，其适用的光刻极限分辨率不同，通常来说，在使用工艺方法一致的情况下，波长越小，加工分辨率越佳。
光刻胶
抗蚀性（Anti-etching; Etching resistance）即光刻胶材料在刻蚀过程中的抵抗力。在图形从光刻胶转 移到晶片的过程中，光刻胶材料必须能够抵抗高能和高温（>150℃）而不改变其原有特性 。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 。在湿法刻蚀中，印有电路图形的光刻胶需要连 同硅片一同置入化学刻蚀液中，进行很多次的湿法腐蚀。只有光刻胶具有很强的抗蚀性，才能保证刻蚀液按照所 希望的选择比刻蚀出曝光所得图形，更好体现器件性能。在干法刻蚀中，例如集成电路工艺中在进行阱区和源漏 区离子注入时，需要有较好的保护电路图形的能力，否则光刻胶会因为在注入环境中挥发而影响到注入腔的真空 度。此时注入的离子将不会起到其在电路制造工艺中应起到的作用，器件的电路性能受阻 。
1890年。德国人格林（Green）和格罗斯（Gross）等人将重氮化的混合物制成感光材料。取得了第一个重氮 感光材料的专利。不久，德国的卡勒（Kalle）公司推出了重氮印相纸，从而使重氮感光材料商品化，并逐渐代 替了铁印相技术。
工作原理
辐射线
光学
纳米压印技术
光刻胶类型及应用制程
紫外光刻胶
紫外光刻胶适用于g线（436 nm）与i线（365 nm）光刻技术。
2.紫外压印光刻胶：使用透明的模板，将预先制作好的带有微图形特征的硬模版压入常温下液态光刻胶中， 用紫外光将光刻胶固化后抬起模板，从而将模板上的微特征转移到光刻胶上。按照光引发反应机理，可分为自由 基聚合和阳离子聚合两大体系 。光刻胶材料主要有甲基丙烯酸酯体系、有机硅改性的丙烯酸或甲基丙烯酸酯体 系、乙烯基醚体系、环氧树脂体系等。
1.
热压印与紫外压印原理示意图纳米压印技术是通过压模来制作微纳特征的一种图形转移技术，其最明显的优 势是高产能、高分辨率、低成本，主要工艺流程：模板制作、硅衬底滴胶、压印、曝光、脱模、离子刻蚀，图像 精度可以达到5 nm。使用的光刻胶种类主要分为两种：
光刻胶生产技术
光刻胶生产技术光刻胶是微电子和光电子行业中一种重要的材料，它在芯片制造过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍光刻胶的生产技术和相关应用。
一、光刻胶的概述光刻胶是一种特殊的涂覆材料，由聚合物、溶剂和添加剂组成。
它的主要功能是在芯片制造过程中实现图形的转移和传输。
光刻胶的特殊结构和性质使其在微细加工领域具有广泛的应用。
二、光刻胶的分类根据不同的特性和应用需求，光刻胶可以分为正胶和负胶两类。
正胶是指在曝光后，光刻胶的溶解度增加，曝光部分被溶解掉，从而形成芯片上的图形。
负胶则是指在曝光后，光刻胶的溶解度降低，曝光部分保留下来，形成芯片上的图形。
三、光刻胶的生产工艺光刻胶的生产工艺主要包括以下几个步骤：1. 材料准备：将聚合物、溶剂和添加剂按照一定的配方比例混合均匀，制备成光刻胶的前驱物。
2. 光刻胶的涂覆：将前驱物涂覆在硅片或其他基材上，形成一层均匀的薄膜。
3. 前驱物的固化：通过加热或紫外线照射等方式，使前驱物发生聚合反应，形成固体光刻胶。
4. 曝光：将掩膜与光刻胶层紧密接触，通过光源的照射将图形转移至光刻胶层。
5. 显影：使用合适的显影液将未曝光或曝光部分溶解掉，使图形显现出来。
6. 后续处理：清洗、干燥和固化等步骤，以确保光刻胶层的质量和稳定性。
四、光刻胶的应用领域光刻胶在微电子和光电子行业中广泛应用。
它是芯片制造过程中的关键材料，可用于制备集成电路、光学器件、光纤通信等。
光刻胶的特殊性能使得微细加工成为可能，为电子产品的小型化和高效化提供了重要支持。
五、光刻胶的发展趋势随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，光刻胶的研发和生产技术也在不断改进和创新。
目前，人们对光刻胶的要求越来越高，主要体现在以下几个方面：1. 分辨率的提高：随着芯片制造工艺的进一步微细化，对光刻胶分辨率的要求也越来越高。
2. 适应性的增强：光刻胶需要适应不同材料和工艺的要求，以满足不同行业和应用领域的需求。
3. 性能的稳定性：光刻胶需要具备良好的化学稳定性和热稳定性，以确保生产过程的可靠性和一致性。
光刻胶是什么材料
光刻胶是什么材料光刻胶是一种在半导体工艺中广泛应用的材料，它在集成电路制造中扮演着非常重要的角色。
光刻胶是一种光敏材料，它能够在受到紫外光照射后发生化学变化，从而形成所需的图案。
下面我们将详细介绍光刻胶的组成、工作原理以及在半导体制造中的应用。
首先，我们来了解一下光刻胶的组成。
光刻胶通常由聚合物、溶剂和光敏剂组成。
其中，聚合物是光刻胶的主体，它确定了光刻胶的力学性能和化学稳定性。
溶剂的作用是溶解聚合物和光敏剂，使光刻胶具有一定的黏度和流动性。
光敏剂是光刻胶的关键成分，它能够吸收紫外光并引发化学反应，从而使光刻胶发生凝固或溶解的变化。
其次，让我们来了解光刻胶的工作原理。
在光刻工艺中，光刻胶首先被涂覆在半导体晶圆表面，然后通过紫外光刻蚀机或激光器照射所需的图案。
在照射过程中，光敏剂吸收紫外光并发生化学反应，使光刻胶在受光区域发生物理或化学变化，形成所需的图案。
接着，经过显影、清洗等工艺步骤，最终形成了半导体器件所需的图案结构。
最后，让我们来看一下光刻胶在半导体制造中的应用。
光刻胶在半导体工艺中扮演着非常重要的角色，它被广泛应用于半导体器件的制造过程中。
通过光刻工艺，可以实现微米级甚至纳米级的精密图案制作，从而实现集成电路器件的微细加工和制造。
光刻胶的选择和使用对半导体器件的性能和可靠性有着重要的影响，因此在半导体工艺中需要严格控制光刻胶的配方、涂覆工艺和光刻参数，以确保器件的质量和稳定性。
综上所述，光刻胶作为一种在半导体工艺中广泛应用的材料，具有重要的意义。
它的组成、工作原理和在半导体制造中的应用都是非常值得深入研究和了解的。
只有深入理解光刻胶的特性和工艺，才能更好地应用于半导体器件的制造和加工中，从而推动半导体工艺的发展和进步。
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集成电路光刻胶国产化情况
图形绘 制
中国大陆本土光刻胶产品主要集中在低端产品，集成电路光刻胶市场份额不足5%。
从国内整ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ来看，目前市场主流的四种中高端光刻胶：g线、i线、KrF、ArF，我 国已经实现了其中g/i线的量产，并将逐步提升供货量；KrF已经通过认证，但还处 于攻坚阶段；ArF光刻胶乐观预计在2020年能有效突破并完成认证。
半导体光刻胶分类
图形绘 制
半导体核心技术参数 点击输入您的标题内容
图形绘 制
分辨率，resolution
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（CD）来衡量分辨率，形成的CD越小， 光刻胶的分辨率越好。
对比度，Contrast
对比 度
敏感 度
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。
图形绘 制
光刻胶的质量和性能是影响集成电路、成品率以及可靠性的关键性因素。 光刻胶工艺的成本约占整个芯片制造工艺的35%，在整个芯片工艺时长中占据40%-60%，是半导体 制造中的核心材料。 光刻胶产品约占集成电路制造材料总成本的4%。
2017年，全球半导体光刻胶销售额达到12.05亿美元的市场规模。从全球半导体光刻胶 分类市场份额占比来看，g/i线光刻胶市场份额占比为24.0%，KrF光刻胶市场份额占比 为22.0%，ArF/液浸ArF光刻胶市场份额占比为41.0%。
树脂型聚合物
光引发剂
添加剂
Additive，控制光刻胶材料的化学物质，用来控 制和改变光刻胶材料的特定化学性质。
光刻胶分类
图形绘 制
在正性光刻中，正胶的曝光部分结构被破坏，被溶剂洗掉，使得光刻胶上的图形与掩模 版上图形相同。相反地，在负性光刻中，负胶的曝光部分会因硬化变得不可溶解，掩模 部分则会被溶剂洗掉，使得光刻胶上的图形与掩模版上图形相反。
敏感度，Sensitivity
光刻胶上产生一个良好图形所需一定波长光的 最小能量值（或最小曝光量）。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。
半导体核心技术参数 点击输入您的标题内容
图形绘 制
粘滞性/黏度，Viscosity
衡量光刻胶流动特性的参数。黏滞性随着光刻胶中溶剂的挥 发减少而增加；粘滞性越低，光刻胶厚度就越均匀。
集成电路光刻胶基本情况
图形绘 制
为满足集成电路对密度和集成度水平的更高要求，半导体光刻胶通过不断缩短曝光波长的方式， 不断提高极限分辨率。 目前，世界芯片工艺水平已跨入微纳米级别，光刻胶的波长由紫外宽谱逐步至g线（436nm）、i线 （365nm）、KrF（248nm）、ArF（193nm）、F2（157nm），以及最先进的EUV(<13.5nm)线水平。 从市场看，g线和i线光刻胶的市场份额最大。随着未来功率半导体、传感器、LED市场的持续扩大， i线光刻胶市场将持续增长，而精细化需求的增加将推动KrF光刻胶的增长并逐渐替代i线光刻胶。 ArF光刻胶对应的IC制程节点最为先进，且随着双/多重曝光技术的使用，ArF光刻胶的市场将快速 成长。
集成电路用光刻胶
2018.06
光刻胶组分
图形绘 制
溶剂
Solvent，使得光刻胶具有流动性、易挥发， 对于光刻胶的化学性质影响较低。
Resin/Polymer，惰性的聚合物，用于把光刻胶 中的不同材料聚在一起的粘合剂，给予光刻胶 机械和化学性质。 Photoactive Compound，光刻胶材料中的光敏成 分，对光能发生光化学反应。
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的吸引力。小 的表面张力，使光刻胶具有较好的流动性和覆盖能力。
存储和传送，Storage and Translation
光刻胶受能量（光和热）的影响，一旦存储超出温度范围， 负胶会发生交联，正胶会发生感光延迟。
集成电路光刻胶基本情况
粘滞 性/粘 度
粘附性，Adherence
粘附 性 表面 张力
抗蚀 性
存储和 传送能 力
光刻胶与晶圆衬底之间的粘着强度。光刻胶的粘附性不足 会导致硅片表面的图形变形，同时要承受后续工艺的影响。
抗蚀性，Anti-etching
光刻胶必须保持一定粘附性，在后续的刻蚀工序中保护衬 底表面，这种性质被称为抗蚀性。