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光刻胶应用

光刻胶是一种具有光化学敏感性的功能性化学材料，是由光引发剂（包括光增感剂、光致产酸剂）、光刻胶树脂、单体（活性稀释剂）、溶剂和其他助剂组成的对光敏感的混合液体，其中，树脂约占50%，单体约占35%。它能通过光化学反应改变自身在显影液中的溶解性，通过将光刻胶均匀涂布在硅片、玻璃和金属等不同的衬底上，利用它的光化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程，将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上。

光刻胶常被称为是精细化工行业技术壁垒的材料，是因为微米级乃至纳米级的图形加工对其***化学品的要求极高，不仅化学结构特殊，品质要求也很苛刻，所以生产工艺复杂，需要长期的技术积累。

被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，是电子制造领域的关键材料之一。下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工，同时在LED、光伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用，是微细加工技术的关键性材料。

光刻胶工艺

主要用于半导体图形化工艺，是半导体制造过程中的重要步骤。光刻工艺利用化学反应原理把事先制备在掩模上的图形转印到晶圆，完成工艺的设备光刻机和光刻胶都是占半导体芯片工厂资产的大头。

在目前比较主流的半导体制造工艺中，一般需要40 步以上独立的光刻步骤，贯穿了半导体制造的整个流程，光刻工艺的***程度决定了半导体制造工艺的***程度。光刻过程中所用到的光刻机是半导体制造中的***设备。目前，ASML 的NXE3400B售价在一亿欧元以上，媲美一架F35 战斗机。

按曝光波长，光刻胶可分为紫外（300~450 nm）光刻胶、深紫外（160~280 nm）光刻胶、极紫外（EUV，13.5 nm）光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。按照应用领域的不同，光刻胶又可以分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示（LCD）用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。PCB光刻胶技术壁垒相对其他两类较低，而半导体光刻胶代表着光刻胶技术***水平。

光刻胶的相关内容

光刻胶必须满足几个硬性指标要求：高灵敏度，高对比度，好的蚀刻阻抗性，高分辨力，易于处理，高纯度，长寿命周期，低溶解度，低成本和比较高的玻璃化转换温度（Tg）。主要的两个性能是灵敏度和分辨力。

感光胶的主要成分是树脂或基体材料、感光化合物以及可控制光刻胶机械性能并使其保持液体状态的溶剂。树脂在曝光过程中改变分子结构。感光化合物控制树脂定相的化学反应速度。溶剂使得胶能在圆片上旋转擦敷并形成薄瞙。没有感光化合物的光刻胶称为单成分胶或单成分系统，有一种感光剂的情形下，称为二成分系统。因为溶剂和其他添加物不与胶的感光反应发生直接关系，它们不计入胶的成分。

在曝光过程中，正性胶通过感光化学反应，切断树脂聚合体主链和从链之间的联系，达到削弱聚合体的目的，所以曝光后的光刻胶在随后显影处理中溶解度升高。曝光后的光刻胶溶解速度几乎是未曝光的光刻胶溶解速度的10倍。而负性胶，在感光反应过程中主链的随机十字链接更为紧密，并且从链下坠物增长，所以聚合体的溶解度降低。见正性胶在曝光区间显影，负性胶则相反。负性胶由于曝光区间得到保留，漫射形成的轮廓使显影后的图像为上宽下窄的图像，而正性胶相反，为下宽上窄的图像。

光刻胶的主要技术参数

1、分辨率:区别硅片表面相邻图形特性的能力，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。

2、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。

3、敏感度:光刻胶上产生一 个良好的图形所需一 定波长的小能量值(或小曝光量)。单位: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。

4、粘滞性/黏度: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。

5、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。

6、抗蚀性:光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀I序中保护衬底表面。

7、表面张力: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。

8、存储和传送:能量可以启动光刻胶。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。

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