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发布时间:2022-05-02 02:27:00 作者:赛米莱德
***市场
目前,光刻胶单一产品市场规模与海外巨头公司营收规模相比较小,光刻胶仅为大型材料厂商的子业务。但由于光刻胶技术门槛高,就某一光刻胶子行业而言,仅有少数几家供应商有产品供应。
由于光刻胶产品技术要求较高,中国光刻胶市场基本由外资企业占据,国内企业市场份额不足40%,高分辨率的KrF和ArF光刻胶,其***技术基本被日本和美国企业所垄断,产品也基本出自日本和美国公司,包括陶氏化学、JSR株式会社、信越化学、东京应化工业、Fujifilm,以及韩国东进等企业。在28nm生产线产能尚未得到释放之前,ArF光刻胶仍是市场主流半导体应用广泛,需求增长持续性强。
而细化到半导体用光刻胶市场,国内企业份额不足30%,与国际水平存在较大差距。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%,并且耗费时间约占整个芯片工艺的40%到50%。超过80%市场份额掌握在日本住友、TOK、美国陶氏、美国futurrex等公司手中,国内公司中,苏州瑞红与北京科华实现了部分品种的国产化,但是整体技术水平较低,仅能进入8英寸集成电路生产线与LED等产线。
光刻的工序
下面我们来详细介绍一下光刻的工序:
一、清洗硅片(Wafer Clean)
清洗硅片的目的是去除污染物去除颗粒、减少其它缺陷,提高光刻胶黏附性
基本步骤:化学清洗——漂洗——烘干。
自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用,1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺,近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来,例如:美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术、美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术、美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术(例Goldfinger Mach2清洗系统)、美国SSEC公司的双面檫洗技术(例M3304 DSS清洗系统)、 日本提出无药液的电介离子水清洗技术(用电介超纯离子水清洗)使抛光片表面洁净技术达到了新的水平、以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。随着光刻分辨力的提高,对准精度要求也越来越高,例如针对45am线宽尺寸,对准精度要求在5am左右。
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二、预烘和底胶涂覆(Pre-bake and Primer Vapor)
由于光刻胶中含有溶剂,所以对于涂好光刻胶的硅片需要在80度左右的。硅片脱水烘焙能去除圆片表面的潮气、增强光刻胶与表面的黏附性、通常大约100 °C。这是与底胶涂覆合并进行的。
底胶涂覆增强光刻胶(PR)和圆片表面的黏附性。广泛使用: (HMDS)、在PR旋转涂覆前HMDS蒸气涂覆、PR涂覆前用冷却板冷却圆片。
五、曝光
在这一步中,将使用特定波长的光对覆盖衬底的光刻胶进行选择性地照射。光刻胶企业通常运营成本较高,下游厂商认证采购时间较长,为在设备、研发和技术服务上取得竞争优势,需要足够的中后期资金支持。光刻胶中的感光剂会发生光化学反应,从而使正光刻胶被照射区域(感光区域)、负光刻胶未被照射的区域(非感光区)化学成分发生变化。这些化学成分发生变化的区域,在下一步的能够溶解于特定的显影液中。
在接受光照后,正性光刻胶中的感光剂DQ会发生光化学反应,变为乙烯酮,并进一步水解为茚并羧酸(Indene-Carboxylic-Acid, CA),羧酸在碱性溶剂中的溶解度比未感光部分的光刻胶高出约100倍,产生的羧酸同时还会促进酚醛树脂的溶解。相对于其他的光刻胶,PR1-2000A1有如下的一些额外的优势:PEB,不需要后烘的步骤。利用感光与未感光光刻胶对碱性溶剂的不同溶解度,就可以进行掩膜图形的转移。
曝光方法:
a、接触式曝光(Contact Printing)掩膜板直接与光刻胶层接触。
b、接近式曝光(Proximity Printing)掩膜板与光刻胶层的略微分开,大约为10~50μm。
c、投影式曝光(Projection Printing)。在掩膜板与光刻胶之间使用透镜聚集光实现曝光。
d、步进式曝光(Stepper)
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