光刻胶、低介电常数材料、抗反射膜材料

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1、集成电路前端材料项目—光刻胶、低介电常数材料、抗反射膜材料目录化学放大光刻胶低介电常数材料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；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；5、去除已感光的光刻胶。光源掩膜缩图透镜晶圆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

2、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）。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

3、越小，光刻胶的分辨率越好。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。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。粘滞性/黏度-衡量光刻胶流动特性的参数。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。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。光刻胶的组成树脂（resin/

4、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。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

5、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。根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：传统光刻胶。适用于I线（365nm）、H线（405nm）和G线（436nm），关键尺寸在0.35μm及其以上。化学放大光刻胶。适用于深紫外线（DUV）波长的光刻胶。KrF（248nm）和ArF（193nm）。集成电路行业主要的光刻胶光刻胶体系成膜树脂感光剂曝光波长主要用途环化橡胶---双叠氮负胶环

6、化橡胶双叠氮化合物紫外全谱300-450nm2um以上集成电路及半导体分立器件的制作。酚醛树脂---重氮酚醛正胶酚醛树脂重氮酚醛化合物G线436nmI线365nm0.5um以上集成电路制作0.35-0.5um集成电路制作248nm光刻胶聚对羟基苯乙烯及其衍生物光致产酸试剂KrF,248nm0.25-0.15um集成电路制作193nm光刻胶聚酯环族丙烯酸酯及其共聚物光致产酸试剂ArF,193nm干法ArF,193nm浸湿法130nm-65nm集成电路制作，45nm以下集成电路制作电子束光刻胶甲基丙烯酸酯及其共聚物光致

7、产酸试剂电子束掩膜板制作化学放大光刻胶（波长：248nm,193nm）树脂是具有化学基团保护的聚乙烯。有保护团的树脂不溶于水；感光剂是光酸产生剂，光刻胶曝光后，在曝光区的光酸产生剂发生光化学反应会产生一种酸。该酸在曝光后热烘时，作为化学催化剂将树脂上的保护基团移走，从而使曝光区域的光刻胶由原来不溶于水转变为高度溶于以水为主要成分的显影液。化学放大光刻胶的优点：化学放大光刻胶曝光速度非常快，大约是线性酚醛树脂光刻胶的10倍；对短波长光源具有很好的光学敏感性；提供陡直侧墙，具有高的对比度；具有0.25μm及其以下尺寸的

8、高分辨率。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