光刻胶材料的研究进展

简单介绍了光刻胶的组成部分,综述了近年来国内外光刻胶成膜树脂合成、开发的研究进展,并根据不同曝光波长所需的不同光刻胶(包括紫外(UV)光刻胶、深紫外光刻胶、极紫外光刻胶等)进行了介绍。重点介绍了各光源下分子量和分子量分散指数对光致抗蚀剂的影响,并对国内外研究中通过不同聚合工艺制备的不同分子量光致抗蚀剂性能进行了评述,总结了近年来含有特定化学结构的光致抗蚀剂以及其制备工艺的研究进展。最后对国内外光刻胶的发展和应用进行了展望,指出进一步提高光刻胶的分辨率、改善其综合性能是今后的研究重点。

射频感性耦合等离子体的晶圆光刻胶扫胶技术

基于电感耦合等离子体(ICP)放电原理,设计了一种射频感性耦合等离子体装置,讲解了构成该等离子体装置的各个系统功能,并以此装置为依托研究了晶圆表面光刻胶扫胶技术,分析时间、馈入功率、加热温度、工艺气体流量对AZ4620光刻胶扫胶工艺的影响。试验结果表明,增大馈入功率与加热温度均可不同程度的提高扫胶速率,过大的工艺气体供给量甚至会降低扫胶速率,时间的长短不会影响扫胶速率的快慢,与扫胶厚度基本呈线性关系。扫胶后的片内均匀性均在10%以内,满足半导体芯片制备的相关工艺要求,研究结果对半导体行业晶圆光刻胶的去除提供了相应的参考依据。

关于光刻胶涂胶中球状缺陷的研究

光刻是集成电路制造工艺中最关键的一道工序,约占芯片制造时间的45%。光刻的工艺直接影响产品的良率,而光刻中产生的缺陷是造成良率降低最直接的原因。光刻胶的涂布是光刻的基础,对于某些挥发性极大的光刻胶或者底部抗反射涂层(bottom anti⁃reflection coating,BARC)光阻来说,在涂胶过程当中,很容易产生球状缺陷(ball defect),如果得不到好的控制,很容易影响产品的质量。本文将从球状缺陷的产生与控制两方面进行研究。

关于一款I线光刻胶的实验研究

本文主要针对一款I线光刻胶进行工艺攻关,首先摸索该光刻胶在不同转速下的厚度。然后摸索该光刻胶适合的前烘、后烘、曝光、显影工艺参数。分别在接触式光刻机,投影式光刻机上进行试验,找到适用于两台光刻机的工艺窗口。试验过程中记录胶线条以及铝线条的线宽和状态。初步固定工艺条件后,针对同一生产任务,同时使用该光刻胶和AZ 5214-E光刻胶进行生产,并进行试制,将二者进行对比,试制结果大致相同。初步证明该光刻胶可以代替AZ 5214-E光刻胶的反转胶性质,在生产较掩模版上线宽细的产品时,该光刻胶更有优势。

光刻胶辅助的石墨烯晶圆无损转移

为实现石墨烯在光通讯、光互联、太赫兹探测等电子和光电子领域的应用价值,需要在硅基衬底上得到大面积、均一且性能优异的石墨烯薄膜材料。而高品质石墨烯薄膜的制备衬底多为金属,因此制备的石墨烯薄膜不可避免地需要通过合适的转移方法,转移到目标应用衬底上。而转移过程通常会引入破损、褶皱和污染物,其原因之一是石墨烯转移和器件加工过程中表面反复涂覆和去除转移介质聚合物和光刻胶类聚合物。为避免反复涂覆与去除高分子聚合物,本文直接利用光刻胶作为转移介质,成功实现了石墨烯的洁净转移。同时,转移后石墨烯的电学性质得到明显改善,平均载流子迁移率可达6200 cm^(2)·V^(−1)·s^(−1)。此方法可实现石墨烯等二维材料无损、洁净转移和高性能器件的构筑,将有助于推动二维材料在电子、光电子器件领域的应用。

光刻胶掩膜材料超光滑表面切削

鉴于以光刻胶为代表的高分子材料的切削特性决定了掩膜微细结构的加工质量,以SU8为研究对象,结合实验和仿真分析研究了光刻胶掩膜的切削特性。通过纳米压痕法测试了光刻胶SU8的应力-应变关系,建立了基于能量法的SU8切削仿真模型,然后采用AdvantEdge FEM模拟了不同切削参数下光刻胶SU8的切削过程,最后开展了光刻胶SU8的超精密加工实验。结合仿真与实验结果,分析了切削参数和刀具前角对表面质量的影响规律,优化了光刻胶SU8的切削加工参数。结果表明:表面粗糙度随着切削速度的增大呈现减小的趋势,随着进给速度和切削深度的增加呈现增大的趋势;当切削速度为2.09 m/s、进给速度为1 mm/min、切削深度为2μm、刀具前角为0°时,光刻胶掩膜的表面粗糙度Ra达到最优为7.4 nm,无微裂纹等微观缺陷。基于切削仿真与实验结果对加工参数进行优化,并在光刻胶SU8掩膜上实现了高精度微透镜阵列结构的加工。

一种稀碱水显影的紫外负性光刻胶

以改性聚乙烯醇为成膜树脂,制备了一种稀碱水显影的紫外负性光刻胶。将不饱和脂肪酸酐与聚乙烯醇进行酯化反应得到部分酯化的产物,将其与双叠氮化合物BAC-M一起溶于有机溶剂中,制成负性光刻胶。其成像原理与环化橡胶-双叠氮负胶类似,主要是通过曝光区叠氮基团的光解产物-氮卡宾与聚乙烯醇酯化物发生交联反应,曝光后不需后烘过程就可以实现显影成像。与环化橡胶体系用二甲苯类有机溶剂显影相比,该体系实现了稀碱水显影,曝光成像实验表明,该体系在分辨率、光敏性和耐湿法蚀刻方面表现出良好的性能。

全球光刻胶产业现状及布局

随着5G、智能家居、物联网、增强现实(VR)/虚拟现实(AR)等新兴领域应用的发展,对半导体芯片、显示面板、印刷电路板(PCB)等的需求也逐渐提升,对应领域产业链中的上游光刻胶是制造中的关键材料,也是保证产品和技术顺利变革发展的重要支撑。光刻胶主要用于光刻过程中的图形转移,其分辨率、对比度等技术指标直接影响最终产品质量。本文对光刻胶进行了系统性介绍,包括组分、制造流程、评价指标和分类等,同时分析了当下光刻胶市场和竞争格局情况,并对其产业未来的发展趋势进行了预测和判断。

重氮萘醌衍生物在光刻胶和药物载体领域的研究进展

重氮萘醌(DNQ)及其衍生物的结构中具有重氮基团和羰基等多个光敏活性官能团,经光照后其重氮基团发生Wolff重排,转化为亲水性茚羧酸。在光刻胶领域,茚羧酸可促进正性光刻胶树脂的分解和溶解性能,有利于提高图案的分辨率;DNQ结构中有非极性的苯环可用于封装疏水性纳米药物,当其发生光敏反应时,通过其结构极性转变,能实现纳米药物的定量、定时和定位输送。本文总结了DNQ及其衍生物在光刻胶和纳米药物控制释放领域的应用和研究进展,介绍了其作为光致产酸剂的作用机理研究;展望了其在化学和生物医疗等领域的应用前景。

ArF光刻胶成膜树脂研究进展

ArF曝光分为干式光刻和浸没式光刻,结合多重曝光技术,分辨率覆盖90~97nm,是芯片制造的主流工艺。ArF光刻胶要求透光率高(193nm波长处)、分辨率高、感度快、抗刻蚀性强、边缘粗糙度小及缺陷少,因此对成膜树脂提出了更高要求。目前报道的ArF光刻胶成膜树脂大致分为三类:(甲基)丙烯酸酯体系;环烯烃体系;马来酸酐体系。主要对三类成膜树脂进行了分类总结,并介绍成膜树脂结构的特点。

杂环类锌基光刻胶的制备及性能研究

随着微电子行业的高速发展,光刻胶在IC制造行业得到了越来越多的关注,金属氧簇光刻胶以高吸收性、尺寸小且易于调控的优势受到青睐。在常温下设计合成了以二水乙酸锌为金属源,2-巯基-1-甲基咪唑为配体的含杂环的锌氧团簇化合物Zn-2-MMI,其结构由X-射线单晶衍射和热重分析确证。结果表明:该材料尺度较小(1~2 nm),有助于得到高分辨图案;热稳定性能满足一般光刻的技术要求。通过高斯计算可知,最高占据分子轨道(HOMO)值较低(-6.64 eV),表明Zn-2-MMI具有一定的光化学反应潜力。在深紫外波长下进行曝光后,Zn-2-MMI光刻胶能在四甲基氢氧化铵水溶液和异丙醇中得到正负显影特征的图案;该光刻胶具有较高的灵敏度(45.5 mJ·cm^(-2)),表明了Zn-2-MMI具备作为新一代候选光刻材料的潜力。

先进光刻胶材料的研究进展

本文简述了光刻技术及光刻胶的发展过程,并对应用于193纳米光刻和下一代EUV光刻的光刻胶材料的研究进展进行了综述,特别对文献中EUV光刻胶材料的研发进行了较为详细的介绍,以期对我国先进光刻胶的研发工作有所帮助.

高分辨率极紫外光刻胶的研究进展

自集成电路芯片诞生半个多世纪以来,芯片尺寸在不断减少,以极紫外光刻为代表的光刻技术也有了显著的发展。同时,实现更高精度的光刻图案需要更加先进的光刻胶材料。传统的聚合物光刻胶材料因其相对分子质量大、高精度条纹易坍塌等缺陷使其使用受到限制。以分子玻璃和无机金属配合物光刻胶为代表的相对分子质量小、结构均一的新型光刻胶材料在国内外得到了广泛发展。本文对现阶段新型极紫外光刻胶材料的发展现状和趋势做了评述。

彤程电子光刻胶新品研发实现突破

彤程新材料集团股份有限公司11月2日披露《关于全资子公司对外投资项目的公告》。公告称:经公司第二届董事会第十四次会议审议通过,决定其全资子公司上海彤程电子材料有限公司(简称“彤程电子”)在上海化学工业区投资建设年产1.1万t半导体、平板显示用光刻胶及2万t相关配套试剂项目。

光刻胶成膜树脂的研究进展

光刻胶是集成电路和分立器件的基础工艺材料,主体成膜树脂是光刻胶的重要组分之一,不同的成膜树脂对光刻胶的性能有不同影响。主要综述了光刻胶的分类,影响光刻胶成膜树脂性能的因素,成膜树脂的发展,及光刻胶的主要技术参数。

光刻胶收缩工艺在去胶机台的工艺应用评估

阐述去胶机台Descum工艺用于解决光刻工艺在某些特殊图形区域的显影能力不足导致的缺陷残留,或者用于防止光刻胶在湿法刻蚀槽中peeling而进行的固化用途。CIS工艺在像素区需要数道不同区域的离子注入,每层次都需要先光刻然后离子注入再去胶,有些层次离子注入的区域很相似,出于成本考量,客户希望通过去胶机台实现光刻胶的shrink使得达到减少光刻层次的需求。探讨对不同wafer材质的影响、对机台间、WTW间的数据收集,对高温ASH pin-up CD shrink工艺进行量产论证评估。

激光光盘信息记录光刻胶的合成与感光过程的研究

近年来随着现代科学技术的飞速发展，社会各个领域的信息量急剧增加，原有信息记录材料已不能满足日益增长的信息存储的需要，作为重要的信息记录材料的激光光盘发展十分迅速．激光光盘具有巨大存储容量、高清晰度高保真图像、数字式信号读取方式、较长使用寿命和低廉的价...

我国半导体光刻胶行业发展现状及对石化产业建议

从市场、产业链、技术等方面分析国内光刻胶的发展现状;通过梳理半导体产业链及光刻胶行业的发展史得出,市场、光刻机以及光刻胶上游原材料技术是发展半导体光刻胶的关键成功要素。目前,上游原材料树脂技术是我国光刻胶产业链最薄弱环节。建议在合成树脂方面具备资源及技术优势的石化企业把握时代趋势,充分发挥自身优势,并购先进企业或引进国外先进技术,并与国内中下游企业合作,大力发展高端光刻胶树脂,完善我国市场主流半导体ArF光刻胶产业链,并提前布局下一代EUV光刻胶树脂。

纳米压印光刻胶

光刻胶是纳米压印的关键材料,其性能将影响压印图形复制精度、图形缺陷率和图形向底材转移时刻蚀选择性。提出了成膜性能、硬度黏度、固化速度、界面性质和抗刻蚀能力等压印光刻胶的性能指标。并根据工艺特点和材料成分对光刻胶分类,介绍了热压印光刻胶、紫外压印光刻胶、步进压印式光刻胶和滚动压印式光刻胶的特点以及碳氧类纯有机材料、有机氟材料、有机硅材料做压印光刻胶的优缺点。列举了热压印、紫外压印、步进压印工艺中具有代表性的光刻胶实例,详细分析了其配方中各组分的比例和作用。介绍了可降解光刻胶的原理。展望了压印光刻胶的发展趋势。

不同光刻胶有效曝光量的探讨

对瑞红胶及Shipley胶制作光栅掩模时的有效曝光量进行了实验.结果表明瑞红胶全息曝光对应的感光效率只是单束光曝光感光效率的0.65倍,Shipley胶全息曝光对应的感光效率只是单束光曝光感光效率的0.8倍;且同种光刻胶的光栅掩模在不同空频的有效曝光量亦不同,即光刻胶的有效曝光量与感光效率及光栅掩模所在的空频有关.