按顯示效果分類;光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。負性光刻膠顯影時形成的圖形與光罩(掩膜版)相反;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致,區(qū)別在于主要原材料不同。
按照化學結(jié)構(gòu)分類;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯(lián)型和化學放大型。光聚合型光刻膠采用烯類單體,在光作用下生成自由基,進一步引發(fā)單體聚合,生成聚合物;光分解型光刻膠,采用含有重氮醌類化合物(DQN)材料作為感光劑,其經(jīng)光照后,發(fā)生光分解反應,可以制成正性光刻膠;光交聯(lián)型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,形成一種不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而起到抗蝕作用,可以制成負性光刻膠。 光刻膠的國產(chǎn)化公關正在展開,在面板屏顯光刻膠領域,中國已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競爭力的本土企業(yè)。浙江光分解型光刻膠光致抗蝕劑
在CAR技術(shù)體系中,光刻膠中的光引發(fā)劑經(jīng)過曝光后并不直接改變光刻膠在顯影液中的溶解度,而是產(chǎn)生酸。在后續(xù)的熱烘培流程的高溫環(huán)境下,曝光產(chǎn)生的酸作為催化劑改變光刻膠在顯影液中的溶解度。因此CAR技術(shù)體系下的光引發(fā)劑又叫做光致酸劑。由于CAR光刻膠的光致酸劑產(chǎn)生的酸本身并不會在曝光過程中消耗而是作為催化劑而存在,因此少量的酸就可以持續(xù)地起到有效作用。CAR光刻膠的光敏感性很強,所需要從深紫外輻射中吸收的能量很少,因此加強了光刻的效率。CAR光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍左右。蘇州彩色光刻膠顯影光刻膠行業(yè)的上下游合作處于互相依存的關系,市場新進入者很難與現(xiàn)有企業(yè)競爭,簽約新客戶的難度高。
光刻膠的技術(shù)壁壘包括配方技術(shù),質(zhì)量控制技術(shù)和原材料技術(shù)。配方技術(shù)是光刻膠實現(xiàn)功能的要點,質(zhì)量控制技術(shù)能夠保證光刻膠性能的穩(wěn)定性而較好的原材料則是光刻膠性能的基礎。配方技術(shù):由于光刻膠的下游用戶是IC芯片和FPD面板制造商,不同的客戶會有不同的應用需求,同一個客戶也有不同的光刻應用需求。一般一塊半導體芯片在制造過程中需要進行10-50道光刻過程,由于基板不同、分辨率要求不同、蝕刻方式不同等,不同的光刻過程對光刻膠的具體要求也不一樣,即使類似的光刻過程,不同的廠商也會有不同的要求。針對以上不同的應用需求,光刻膠的品種非常多,這些差異主要通過調(diào)整光刻膠的配方來實現(xiàn)。因此,通過調(diào)整光刻膠的配方,滿足差異化的應用需求,是光刻膠制造商重要的技術(shù)。
X射線對物質(zhì)的化學作用類似電子束,X射線曝光時,X射線本身并不能直接引起光刻膠的反應,它的能量是消耗的光電子放射過程而產(chǎn)生低能電子束上。正是這些低能電子使光刻膠的分子離化,并激勵產(chǎn)生化學反應,使光刻膠分子間的結(jié)合鍵解離,或鍵合成高分子,在某些顯影液中變成易溶或不溶。X射線光刻膠和電子束光刻膠沒有本質(zhì)的區(qū)別 ,因此所有的電子束膠都可以與X射線光刻膠混用,一部分248 nm光學光刻膠亦可用作X射線光刻膠 ,X射線光刻膠的分辨率十分高,例如早期正性的光刻膠有用含氟的聚甲基丙烯酸酯 ,負膠有用甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚體和聚丙烯酸-2,3-二氯-1-丙酯。光刻膠的技術(shù)壁壘包括配方技術(shù),質(zhì)量控制技術(shù)和原材料技術(shù)。
肉桂酸酯類的光刻膠:這類光刻膠在紫外光的照射下,肉桂酸上的不飽和鍵會打開,產(chǎn)生自由基,形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。主要品種有聚乙烯醇肉桂酸酯光刻膠、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯光刻膠和肉桂叉二酯光刻膠等。前者膠是早期被用于光刻膠制備的光敏高分子化合物,對二氧化硅、鋁、氧化鉻等材料都有良好的附著力,耐氫氟酸、磷酸腐蝕;中者膠在曝光下幾乎不受氧的影響,無須氮氣保護,分辨率1 μm左右,靈敏度較前者膠高1倍,黏附性好,抗蝕能力強,圖形清晰、線條整齊,耐熱性好,顯影后可在190℃堅膜0.5 h不變質(zhì),感光范圍在250~475 nm,特別對436 nm十分敏感,屬線型高分子聚合物;第三種膠能溶于酮類、烷烴等溶劑,不溶于水、乙醇等。有較好的黏附性和感光性 ,分辨率也很高,感光速度快。在半導體集成電路制造行業(yè):主要使用g線光刻膠、i線光刻膠、KrF光刻膠、ArF光刻膠等。江浙滬光分解型光刻膠顯示面板材料
光刻膠也稱為光致抗蝕劑,是一種光敏材料,受到光照后特性會發(fā)生改變,主要應用于電子工業(yè)和印刷工業(yè)領域。浙江光分解型光刻膠光致抗蝕劑
此外,光刻膠也可以用于液晶平板顯示等較大面積電子產(chǎn)品的制作。90年代后半期,遵從摩爾定律的指引,半導體制程工藝尺寸開始縮小到0.35um(350nm)以下,因而開始要求更高分辨率的光刻技術(shù)。深紫外光由于波長更短,衍射作用小,所以可以用于更高分辨率的光刻光源。隨著 KrF、ArF等稀有氣體鹵化物準分子激發(fā)態(tài)激光光源研究的發(fā)展,248nm(KrF)、193nnm(ArF)的光刻光源技術(shù)開始成熟并投入實際使用。然而,由于 DQN 體系光刻膠對深紫外光波段的強烈吸收效應,KrF和ArF作為光刻氣體產(chǎn)生的射光無法穿透DQN光刻膠,這意味著光刻分辨率會受到嚴重影響。因此深紫外光刻膠采取了與i-line和g-line光刻膠完全不同的技術(shù)體系,這種技術(shù)體系被稱為化學放大光阻體系(Chemically Amplified Resist, CAR)。浙江光分解型光刻膠光致抗蝕劑