光刻膠按應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi),可分為PCB光刻膠、顯示面板光刻膠、半導(dǎo)體光刻膠及其他光刻膠。全球市場(chǎng)上不同種類(lèi)光刻膠的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)較為均衡。智研咨詢(xún)的數(shù)據(jù)還顯示,受益于半導(dǎo)體、顯示面板、PCB產(chǎn)業(yè)東移的趨勢(shì),自2011年至今,光刻膠中國(guó)本土供應(yīng)規(guī)模年華增長(zhǎng)率達(dá)到11%,高于全球平均5%的增速。2019年中國(guó)光刻膠市場(chǎng)本土企業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模約70億元,全球占比約10%,發(fā)展空間巨大。目前,中國(guó)本土光刻膠以PCB用光刻膠為主,平板顯示、半導(dǎo)體用光刻膠供應(yīng)量占比極低。影響光刻膠均勻性的參數(shù):旋轉(zhuǎn)加速度,加速越快越均勻。安徽紫外光刻
日本能把持光刻膠這么多年背后的深層次邏輯是什么?究其原因,主要是技術(shù)和市場(chǎng)兩大壁壘過(guò)高導(dǎo)致的。首先,光刻膠作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料,扮演著極其重要的角色,甚至可以和光刻機(jī)相媲美,但市場(chǎng)規(guī)模卻很小。2019年的全球光刻膠市場(chǎng)的規(guī)模才90億美元,不及一家大型IC設(shè)計(jì)企業(yè)的年?duì)I收,行業(yè)成長(zhǎng)空間有限,自然進(jìn)入的企業(yè)就少。另一方面,光刻膠又是一個(gè)具有極高技術(shù)壁壘的產(chǎn)業(yè)。由于不同的客戶(hù)會(huì)有不同的應(yīng)用需求,同一個(gè)客戶(hù)也有不同的光刻應(yīng)用需求。導(dǎo)致光刻膠的種類(lèi)極其繁雜,必須通過(guò)調(diào)整光刻膠的配方,滿(mǎn)足差異化應(yīng)用需求,這也是光刻膠制造商較中心的技術(shù)。江西接觸式光刻接觸式曝光的曝光精度大概只有1微米左右,能夠滿(mǎn)足大部分的單立器件的使用。
光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉(zhuǎn)速度是實(shí)現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復(fù)性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。水坑(旋覆浸沒(méi))式顯影(PuddleDevelopment)。噴覆足夠(不能太多,較小化背面濕度)的顯影液到硅片表面,并形成水坑形狀(顯影液的流動(dòng)保持較低,以減少邊緣顯影速率的變化)。硅片固定或慢慢旋轉(zhuǎn)。一般采用多次旋覆顯影液:首先次涂覆、保持10~30秒、去除;第二次涂覆、保持、去除。然后用去離子水沖洗(去除硅片兩面的所有化學(xué)品)并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點(diǎn):顯影液用量少;硅片顯影均勻;較小化了溫度梯度。
光刻技術(shù)是集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法,將電路圖形傳遞到單晶表面或介質(zhì)層上,形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,光刻技術(shù)傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個(gè)數(shù)量級(jí)(從毫米級(jí)到亞微米級(jí)),已從常規(guī)光學(xué)技術(shù)發(fā)展到應(yīng)用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術(shù);使用波長(zhǎng)已從4000埃擴(kuò)展到 0.1埃數(shù)量級(jí)范圍。光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。光刻技術(shù)是指在光照作用下,借助光致抗蝕劑(又名光刻膠)將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到基片上的技術(shù)。其主要過(guò)程為:首先紫外光通過(guò)掩膜版照射到附有一層光刻膠薄膜的基片表面,引起曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng);再通過(guò)顯影技術(shù)溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠(前者稱(chēng)正性光刻膠,后者稱(chēng)負(fù)性光刻膠),使掩膜版上的圖形被復(fù)制到光刻膠薄膜上;較后利用刻蝕技術(shù)將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。光刻膠涂覆后,在硅片邊緣的正反兩面都會(huì)有光刻膠的堆積。
接觸式光刻曝光時(shí)掩模壓在光刻膠的襯底晶片上,其主要優(yōu)點(diǎn)是可以使用價(jià)格較低的設(shè)備制造出較小的特征尺寸。接觸式光刻和深亞微米光源已經(jīng)達(dá)到了小于0.1μm的特征尺寸,常用的光源分辨率為0.5μm左右。接觸式光刻機(jī)的掩模版包括了要復(fù)制到襯底上的所有芯片陣列圖形。在襯底上涂上光刻膠,并被安裝到一個(gè)由手動(dòng)控制的臺(tái)子上,臺(tái)子可以進(jìn)行X、y方向及旋轉(zhuǎn)的定位控制。掩模版和襯底晶片需要通過(guò)分立視場(chǎng)的顯微鏡同時(shí)觀察,這樣操作者用手動(dòng)控制定位臺(tái)子就能把掩模版圖形和襯底晶片上的圖形對(duì)準(zhǔn)了。經(jīng)過(guò)紫外光曝光,光線通過(guò)掩模版透明的部分,圖形就轉(zhuǎn)移到了光刻膠上。邊緣的光刻膠一般涂布不均勻,產(chǎn)生邊緣效應(yīng),不能得到很好的圖形,而且容易發(fā)生剝離而影響其它部分的圖形。安徽紫外光刻
決定光刻膠涂膠厚度的關(guān)鍵參數(shù):光刻膠的黏度,黏度越低,光刻膠的厚度越薄。安徽紫外光刻
在光刻圖案化工藝中,首先將光刻膠涂在硅片上形成一層薄膜。接著在復(fù)雜的曝光裝置中,光線通過(guò)一個(gè)具有特定圖案的掩模投射到光刻膠上。曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)變化,在隨后的化學(xué)顯影過(guò)程中被去除。較后掩模的圖案就被轉(zhuǎn)移到了光刻膠膜上。而在隨后的蝕刻 或離子注入工藝中,會(huì)對(duì)沒(méi)有光刻膠保護(hù)的硅片部分進(jìn)行刻蝕,較后洗去剩余光刻膠。這時(shí)光刻膠的圖案就被轉(zhuǎn)移到下層的薄膜上,這種薄膜圖案化的過(guò)程經(jīng)過(guò)多次迭代,聯(lián)同其他多個(gè)物理過(guò)程,便產(chǎn)生集成電路。安徽紫外光刻
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