一、光刻膠是什么東西
光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠又(you)稱光(guang)(guang)致抗(kang)蝕劑(ji)(ji)(ji),是指(zhi)通過紫外(wai)光(guang)(guang)、電子(zi)束、離子(zi)束、X射線(xian)等(deng)的(de)照射或(huo)輻射,其溶解度(du)發生變化的(de)耐(nai)蝕劑(ji)(ji)(ji)刻(ke)(ke)薄膜材料。由感(gan)光(guang)(guang)樹脂、增感(gan)劑(ji)(ji)(ji)和溶劑(ji)(ji)(ji)3種主要成(cheng)分組(zu)成(cheng)的(de)對光(guang)(guang)敏感(gan)的(de)混合(he)液體。在光(guang)(guang)刻(ke)(ke)工(gong)藝過程中,用作抗(kang)腐(fu)蝕涂層材料。半導體材料在表(biao)(biao)面加工(gong)時,若(ruo)采用適當的(de)有選(xuan)擇性的(de)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠,可在表(biao)(biao)面上得到所需的(de)圖像(xiang)。
二、光刻膠的組成成分有哪些
光(guang)(guang)刻膠主(zhu)要由感(gan)光(guang)(guang)劑(ji)(ji)(光(guang)(guang)引發(fa)劑(ji)(ji))、聚合劑(ji)(ji)(感(gan)光(guang)(guang)樹脂(zhi))、溶劑(ji)(ji)與助(zhu)劑(ji)(ji)構成。
1、光(guang)引發劑是光(guang)刻膠的最關鍵(jian)成分,對光(guang)刻膠的感光(guang)度(du)、分辨率起著決定性作用。
2、感光(guang)(guang)樹脂用于將(jiang)光(guang)(guang)刻膠中不同材(cai)料聚合在一起,是(shi)構成光(guang)(guang)刻膠的(de)骨架,決定光(guang)(guang)刻膠包括硬度、柔韌性(xing)、附(fu)著力等基本屬性(xing)。
3、溶(rong)劑是(shi)(shi)光刻膠(jiao)中最大成分(fen),目的是(shi)(shi)使光刻膠(jiao)處于液(ye)態,但溶(rong)劑本身(shen)對光刻膠(jiao)的化學性質幾乎沒影響。
4、助(zhu)劑通常是專有化合物,由各家廠商獨自研發,主要用來改(gai)變光刻膠(jiao)特(te)定化學性質(zhi)。
三、光刻膠是半導體材料嗎
光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)是(shi)半導體(ti)制造工藝中(zhong)光(guang)(guang)刻(ke)技術的核心材(cai)(cai)料,光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)是(shi)圖形(xing)轉(zhuan)移介質(zhi),其利用光(guang)(guang)照反應后溶解度不(bu)同將掩膜版(ban)圖形(xing)轉(zhuan)移至襯底上,主要由感光(guang)(guang)劑(ji)(ji)(光(guang)(guang)引發劑(ji)(ji))、聚合劑(ji)(ji)(感光(guang)(guang)樹(shu)脂(zhi))、溶劑(ji)(ji)與助劑(ji)(ji)構成。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)目(mu)前廣泛用于(yu)光(guang)(guang)電信息產業的微(wei)細圖形(xing)線路加(jia)工制作,是(shi)電子(zi)制造領域關鍵材(cai)(cai)料。
光刻(ke)膠(jiao)品(pin)質直接決定(ding)集成電路的性能和良(liang)率,也是(shi)驅(qu)動摩爾定(ding)律(lv)得以實(shi)現的關鍵材料。在大規模集成電路的制(zhi)造過程中(zhong),光刻(ke)和刻(ke)蝕技術是(shi)精細線路圖形加工中(zhong)最重要的工藝。
四、光刻膠和半導體的關系
光(guang)刻膠(jiao)、半導體和芯(xin)片之間有密(mi)切的(de)關聯,光(guang)刻膠(jiao)是(shi)在半導體制(zhi)造(zao)過(guo)程中(zhong)的(de)重要材料(liao),它被(bei)用于(yu)制(zhi)作非(fei)光(guang)刻圖(tu)案(an),使(shi)得芯(xin)片上的(de)電(dian)(dian)路圖(tu)案(an)得以形成。在制(zhi)造(zao)芯(xin)片的(de)過(guo)程中(zhong),光(guang)刻膠(jiao)需要被(bei)涂(tu)覆(fu)在芯(xin)片表面,然后(hou)通過(guo)光(guang)刻機進(jin)行曝(pu)光(guang)和顯影,最(zui)終(zhong)形成芯(xin)片上的(de)電(dian)(dian)路圖(tu)案(an)。
在半(ban)導體制造中,不(bu)同(tong)的(de)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)可以用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)。例如(ru),對(dui)于(yu)(yu)高分(fen)辨率的(de)微影(ying)應(ying)用(yong)(yong)(yong),需(xu)要使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)高分(fen)子聚合物光(guang)刻膠(jiao)(jiao)。對(dui)于(yu)(yu)高速(su)微影(ying)應(ying)用(yong)(yong)(yong),需(xu)要使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)化學放大型光(guang)刻膠(jiao)(jiao)。對(dui)于(yu)(yu)深紫外微影(ying)應(ying)用(yong)(yong)(yong),需(xu)要使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)對(dui)紫外線(xian)敏感的(de)光(guang)刻膠(jiao)(jiao)。
光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)的(de)(de)特性(xing)(xing)對于半(ban)導(dao)體器件的(de)(de)性(xing)(xing)能和(he)(he)(he)質量有著至關(guan)重要的(de)(de)影(ying)響(xiang)。例如(ru),光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)的(de)(de)粘度(du)和(he)(he)(he)黏度(du)會(hui)影(ying)響(xiang)圖形的(de)(de)分(fen)辨率和(he)(he)(he)深度(du)。光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)的(de)(de)抗溶劑性(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐輻射性(xing)(xing)會(hui)影(ying)響(xiang)圖形的(de)(de)精度(du)和(he)(he)(he)穩定性(xing)(xing)。光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠(jiao)的(de)(de)化學(xue)穩定性(xing)(xing)和(he)(he)(he)熱穩定性(xing)(xing)會(hui)影(ying)響(xiang)圖形的(de)(de)形成(cheng)和(he)(he)(he)保持時間。
隨著半導(dao)體技術的不斷發展,光(guang)刻(ke)膠(jiao)也在不斷的改進和(he)發展。例如,近(jin)年來(lai)出現了(le)新型的無(wu)機光(guang)刻(ke)膠(jiao),具有更高的抗輻射性和(he)化學(xue)穩定(ding)性。另外,還有一些新型的光(guang)刻(ke)膠(jiao),如光(guang)敏聚合物和(he)電子(zi)束(shu)光(guang)刻(ke)膠(jiao)等,具有更高的分辨率(lv)和(he)穩定(ding)性。
五、光刻膠和芯片的關系
芯片和(he)(he)光(guang)(guang)刻膠(jiao)是電(dian)子產業中不可缺(que)少(shao)的(de)兩個元(yuan)素,二(er)者密切相(xiang)關。芯片是當今計算機和(he)(he)其他(ta)電(dian)子設備(bei)中的(de)核(he)心部(bu)件(jian),是信息處理和(he)(he)存儲(chu)的(de)基(ji)礎。而光(guang)(guang)刻膠(jiao)是制造芯片的(de)重要工具之一(yi),起著制造精度和(he)(he)速度的(de)關鍵作用(yong),是芯片制造中不可或缺(que)的(de)一(yi)步。
1、芯片設計
芯片(pian)(pian)(pian)的(de)整個生(sheng)(sheng)產過程需要(yao)經歷設(she)(she)(she)計(ji)(ji)、加(jia)工、制造等多個環節。首先,在芯片(pian)(pian)(pian)的(de)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)階段,需要(yao)計(ji)(ji)算機輔助設(she)(she)(she)計(ji)(ji)軟(ruan)件來生(sheng)(sheng)成(cheng)芯片(pian)(pian)(pian)的(de)模型(xing)(xing)圖。在模型(xing)(xing)圖中,芯片(pian)(pian)(pian)的(de)形狀、電路(lu)、線路(lu)均已(yi)確定(ding)。設(she)(she)(she)計(ji)(ji)完成(cheng)后,需要(yao)將模型(xing)(xing)轉化為圖形數據,這(zhe)個過程就(jiu)是芯片(pian)(pian)(pian)CAD。
2、芯片制備
芯片制(zhi)備的(de)(de)主要工作(zuo)包(bao)(bao)括(kuo)光(guang)刻、掩膜制(zhi)作(zuo)、離子注入、化學腐蝕等。其中(zhong)(zhong),光(guang)刻是(shi)制(zhi)備芯片中(zhong)(zhong)最為重要的(de)(de)一環。光(guang)刻膠就是(shi)在(zai)這個環節中(zhong)(zhong)必須使用的(de)(de)一種材(cai)料。通過(guo)光(guang)刻膠的(de)(de)涂(tu)布、曝光(guang)、顯影等步驟(zou),可以在(zai)芯片的(de)(de)表面上形成精細的(de)(de)結(jie)構,包(bao)(bao)括(kuo)導線、晶體管(guan)等。光(guang)刻膠的(de)(de)質量直接影響到芯片的(de)(de)加工精度和品質。
3、光刻膠的應用
光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)會被(bei)涂(tu)在(zai)(zai)用(yong)于(yu)制(zhi)造芯片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)基底(di)(di)上。基底(di)(di)通常(chang)是硅晶片(pian)(pian)(pian)。在(zai)(zai)加工(gong)(gong)過(guo)(guo)程中,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)將(jiang)被(bei)涂(tu)成非(fei)常(chang)細薄的(de)(de)一(yi)(yi)層,通常(chang)只(zhi)有(you)1-2微米。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)涂(tu)好后,將(jiang)會在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)機上進行曝光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。曝光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)照射(she)在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)上,形(xing)成一(yi)(yi)個(ge)芯片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)模型(xing)圖(tu)案。之后經(jing)過(guo)(guo)顯(xian)影,光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)就(jiu)會被(bei)去除,裸露出芯片(pian)(pian)(pian)基底(di)(di)上的(de)(de)那一(yi)(yi)小塊預期的(de)(de)結構。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)的(de)(de)質量和(he)應用(yong)技術的(de)(de)精度,直接(jie)關(guan)(guan)系到最終(zhong)芯片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)品質和(he)精度,是制(zhi)造芯片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)一(yi)(yi)道關(guan)(guan)鍵工(gong)(gong)序。
從芯片(pian)CAD,到設計,加工,制(zhi)造等環(huan)節,光刻膠(jiao)都(dou)無處(chu)不(bu)在。它是芯片(pian)制(zhi)造的配角,但作用(yong)十分重(zhong)要。芯片(pian)越來越小,對精度的要求越來越高,這使(shi)得光刻膠(jiao)材(cai)料和加工技術也在不(bu)斷地進步和革新。
六、光刻膠和光刻機有什么區別
光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)和光(guang)(guang)刻(ke)機的(de)區別(bie)在(zai)(zai)于作用(yong)(yong)不同。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)是(shi)一種有機化合(he)物,成分(fen)是(shi)感(gan)(gan)光(guang)(guang)樹脂、增感(gan)(gan)劑和溶劑,它被(bei)紫外光(guang)(guang)曝(pu)光(guang)(guang)后,在(zai)(zai)顯影溶液中(zhong)(zhong)的(de)溶解(jie)度會發生(sheng)變(bian)化。硅片制(zhi)造(zao)中(zhong)(zhong)所(suo)用(yong)(yong)的(de)光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)以液態涂在(zai)(zai)硅片表面(mian),而后被(bei)干燥成膠(jiao)(jiao)膜(mo)。光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)是(shi)微電子技術中(zhong)(zhong)微細(xi)圖形(xing)加工的(de)關鍵材料之一,特(te)別(bie)是(shi)近年來大規模(mo)和超(chao)大規模(mo)集(ji)成電路的(de)發展,更是(shi)大大促進了光(guang)(guang)刻(ke)膠(jiao)(jiao)的(de)研究開(kai)發和應(ying)用(yong)(yong)。而光(guang)(guang)刻(ke)機是(shi)制(zhi)造(zao)芯片的(de)核心裝(zhuang)備,采(cai)用(yong)(yong)類似照片沖印的(de)技術,把掩膜(mo)版上的(de)精細(xi)圖形(xing)通過光(guang)(guang)線的(de)曝(pu)光(guang)(guang)印制(zhi)到硅片上。
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