光刻膠按應用領域分類,可分為PCB光刻膠、顯示面板光刻膠、半導體光刻膠及其他光刻膠。全球市場上不同種類光刻膠的市場結構較為均衡。智研咨詢的數(shù)據(jù)還顯示,受益于半導體、顯示面板、PCB產(chǎn)業(yè)東移的趨勢,自2011年至今,光刻膠中國本土供應規(guī)模年華增長率達到11%,高于全球平均5%的增速。2019年中國光刻膠市場本土企業(yè)銷售規(guī)模約70億元,全球占比約10%,發(fā)展空間巨大。目前,中國本土光刻膠以PCB用光刻膠為主,平板顯示、半導體用光刻膠供應量占比極低。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,主要是技術和市場兩大壁壘過高導致的。首先,光刻膠作為半導體產(chǎn)業(yè)的基礎材料,扮演著極其重要的角色,甚至可以和光刻機相媲美,但市場規(guī)模卻很小。2019年的全球光刻膠市場的規(guī)模才90億美元,不及一家大型IC設計企業(yè)的年營收,行業(yè)成長空間有限,自然進入的企業(yè)就少。另一方面,光刻膠又是一個具有極高技術壁壘的產(chǎn)業(yè)。由于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。導致光刻膠的種類極其繁雜,必須通過調(diào)整光刻膠的配方,滿足差異化應用需求,這也是光刻膠制造商較中心的技術。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)速度是實現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。水坑(旋覆浸沒)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品)并旋轉(zhuǎn)甩干。優(yōu)點:顯影液用量少;硅片顯影均勻;較小化了溫度梯度。
光刻技術是集成電路制造中利用光學- 化學反應原理和化學、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。隨著半導體技術的發(fā)展,光刻技術傳遞圖形的尺寸限度縮小了2~3個數(shù)量級(從毫米級到亞微米級),已從常規(guī)光學技術發(fā)展到應用電子束、 X射線、微離子束、激光等新技術;使用波長已從4000埃擴展到 0.1埃數(shù)量級范圍。光刻技術成為一種精密的微細加工技術。光刻技術是指在光照作用下,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。其主要過程為:首先紫外光通過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)生化學反應;再通過顯影技術溶解去除曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域的光刻膠(前者稱正性光刻膠,后者稱負性光刻膠),使掩膜版上的圖形被復制到光刻膠薄膜上;較后利用刻蝕技術將圖形轉(zhuǎn)移到基片上。光刻膠涂覆后,在硅片邊緣的正反兩面都會有光刻膠的堆積。
接觸式光刻曝光時掩模壓在光刻膠的襯底晶片上,其主要優(yōu)點是可以使用價格較低的設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。接觸式光刻機的掩模版包括了要復制到襯底上的所有芯片陣列圖形。在襯底上涂上光刻膠,并被安裝到一個由手動控制的臺子上,臺子可以進行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分立視場的顯微鏡同時觀察,這樣操作者用手動控制定位臺子就能把掩模版圖形和襯底晶片上的圖形對準了。經(jīng)過紫外光曝光,光線通過掩模版透明的部分,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,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。接著在復雜的曝光裝置中,光線通過一個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)生化學變化,在隨后的化學顯影過程中被去除。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,會對沒有光刻膠保護的硅片部分進行刻蝕,較后洗去剩余光刻膠。這時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程經(jīng)過多次迭代,聯(lián)同其他多個物理過程,便產(chǎn)生集成電路。安徽紫外光刻
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