浸沒光刻：在與浸沒光刻相對(duì)的干法光刻中，光刻透鏡與光刻膠之間是空氣。光刻膠直接吸收光源發(fā)出的紫外輻射并發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。在浸沒光刻中，光刻鏡頭與光刻膠之間是特定液體。這些液體可以是純水也可以是別的化合物液體。光刻光源發(fā)出的輻射經(jīng)過這些液體的時(shí)候發(fā)生了折射，波長變短。這樣，在不改變光源的前提條件下，更短波長的紫外光被投影光刻膠上，提高了光刻加工的分辨率。雙重光刻：雙重光刻的意思是通過兩次光刻使得加工分辨率翻倍。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的一種方法是在開始光刻過后平移同一個(gè)光罩進(jìn)行第二次光刻，以提高加工分辨率。下圖右展示了這樣一個(gè)過程。下圖右中雙重光刻子進(jìn)行了兩次涂膠，兩次光刻和兩次刻蝕。隨著光刻膠技術(shù)的進(jìn)步，只需要一次涂膠，兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。光刻膠行業(yè)日系企業(yè)實(shí)力雄厚，國內(nèi)廠商有望復(fù)刻成功經(jīng)驗(yàn)。上海半導(dǎo)體光刻膠曝光

從90年代后半期開始，光刻光源就開始采用248nm的KrF激光；而從2000年代開始，光刻就進(jìn)一步轉(zhuǎn)向使用193nm波長的ArF準(zhǔn)分子激光作為光源。在那之后一直到目前的約20年里，193nm波長的ArF準(zhǔn)分子激光一直是半導(dǎo)體制程領(lǐng)域性能可靠，使用較多的光刻光源。一般而言，KrF（248nm）光刻膠使用聚對(duì)羥基苯乙烯及其衍生物作為成膜樹脂，使用磺酸碘鎓鹽和硫鎓鹽作為光致酸劑；而ArF（193nm）光刻膠則多使用聚甲基丙烯酸酯衍生物，環(huán)烯烴-馬來酸酐共聚物，環(huán)形聚合物等作為成膜樹脂；由于化學(xué)結(jié)構(gòu)上的原因，Arf(193nm)光刻膠需要比KrF（248nm）光刻膠更加敏感的光致酸劑。上海負(fù)性光刻膠印刷電路板光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種對(duì)光敏感的混合液體。

隨著IC集成度的提高，世界集成電路的制程工藝水平按已由微米級(jí)、亞微米級(jí)、深亞微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)階段。集成電路線寬不斷縮小的趨勢(shì)，對(duì)包括光刻在內(nèi)的半導(dǎo)體制程工藝提出了新的挑戰(zhàn)。在半導(dǎo)體制程的光刻工藝中，集成電路線寬的特征尺寸可以由如右所示的瑞利公式確定：CD=k1*λ/NA。CD (Critical Dimension)表示集成電路制程中的特征尺寸；k1是瑞利常數(shù)，是光刻系統(tǒng)中工藝和材料的一個(gè)相關(guān)系數(shù)；λ是曝光波長，而NA(Numerical Aperture)則是指光刻機(jī)的孔徑數(shù)值。因此，光刻機(jī)需要通過降低瑞利常數(shù)和曝光波長，增大孔徑尺寸來制造具有更小特征尺寸的集成電路。其中降低曝光波長與光刻機(jī)使用的光源以及光刻膠材料高度相關(guān)。

光刻膠是集成電路領(lǐng)域微加工的關(guān)鍵性材料，為推動(dòng)光刻膠等半導(dǎo)體材料行業(yè)的發(fā)展，近年來，我國發(fā)布了多項(xiàng)利好政策支持光刻膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)國內(nèi)企業(yè)也積極研發(fā)產(chǎn)品，主動(dòng)尋求光刻膠及其他材料國產(chǎn)化?，F(xiàn)階段，我國光刻膠企業(yè)有晶瑞電材、彤程新材、華懋科技、南大光電等，在國產(chǎn)替代大契機(jī)下，國內(nèi)光刻膠企業(yè)將迎來發(fā)展良機(jī)。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)逐漸意識(shí)到材料國產(chǎn)化的重要性，國內(nèi)廠商也在積極研發(fā)產(chǎn)品、加速客戶和產(chǎn)品導(dǎo)入、擴(kuò)建相關(guān)產(chǎn)能，在探索中砥礪前行，從而抓住國產(chǎn)化的契機(jī)。目前已有少數(shù)企業(yè)已開始嶄露頭角，實(shí)現(xiàn)從0到1的突破。光刻膠生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)壁壘高，其研發(fā)和量產(chǎn)對(duì)企業(yè)都具有極高要求。

g-line與i-line光刻膠均使用線性酚醛成分作為樹脂主體，重氮萘醌成分（DQN 體系）作為感光劑。未經(jīng)曝光的DQN成分作為抑制劑，可以十倍或者更大的倍數(shù)降低光刻膠在顯影液中的溶解速度。曝光后，重氮萘醌(DQN)基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橄┩c水接觸時(shí)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)檐崃u酸，從而得以在曝光區(qū)被稀堿水顯影時(shí)除去。由此，曝光過的光刻膠會(huì)溶解于顯影液而被去除，而未曝光的光刻膠部分則得以保留。雖然g-line光刻膠和i-line 光刻膠使用的成分類似，但是其樹脂和感光劑在微觀結(jié)構(gòu)上均有變化，因而具有不同的分辨率。G-line光刻膠適用于0.5um(500nm)以上尺寸的集成電路制作，而i-line光刻膠使用于0.35um（350nm至0.5um（500nm）尺寸的集成電路制作。光刻膠是集成電路制造的重要材料：光刻膠的質(zhì)量和性能是影響集成電路性能、成品率及可靠性的關(guān)鍵因素。浙江化學(xué)放大型光刻膠單體

產(chǎn)品純度、金屬離子雜質(zhì)控制等也是光刻膠生產(chǎn)工藝中需面臨的技術(shù)難關(guān)，光刻膠純度不足會(huì)導(dǎo)致芯片良率下降。上海半導(dǎo)體光刻膠曝光

目前國內(nèi)從事半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括晶瑞股份、南大光電、上海新陽、北京科華等。相關(guān)企業(yè)以i 線、g線光刻膠生產(chǎn)為主，應(yīng)用集成電路制程為350nm以上。在KrF光刻膠領(lǐng)域，北京科華、博康已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。國內(nèi)在ArF光刻膠領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對(duì)較快的企業(yè)為南大光電，其先后承擔(dān)國家02專項(xiàng)“高分辨率光刻膠與先進(jìn)封裝光刻膠產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”和“ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，公司自主研發(fā)的ArF光刻膠產(chǎn)品成為國內(nèi)通過客戶驗(yàn)證的國產(chǎn)ArF光刻膠，其他國內(nèi)企業(yè)尚處于研發(fā)和驗(yàn)證階段。上海半導(dǎo)體光刻膠曝光

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