负性光刻胶

负性光刻胶

    负性光刻胶分为粘性增强负性光刻胶、加工负性光刻胶、剥离处理用负性光刻胶三种。

    A、粘性增强负性光刻胶

    粘性增强负胶的应用是在设计制造中替代基于聚异戊二烯双叠氮的负胶。粘性增强负胶的特性是在湿刻和电镀应用时的粘附力；很容易用光胶剥离器去除，厚度范围是﹤0.1 ～ 120.0 μm，可在i、g以及h-line波长曝光。

    粘性增强负胶对生产量的影响，消除了基于溶液的显影和基于溶液冲洗过程的步骤。优于传统正胶的优势：控制表面形貌的优异带宽、任意甩胶厚度都可得到笔直的侧壁、具有一次旋涂即可获得100 μm甩胶厚度、厚胶层同样可得到优越的分辨率、150 ℃软烘烤的应用可缩短烘烤时间、优异的光速度进而增强曝光通量、更快的显影，100 μm的光胶显影仅需6 ～ 8分钟、光胶曝光时不会出现光胶气泡、可将一个显影器同时应用于负胶和正胶、不必使用粘度增强剂。事实上，工艺技术水平与国外企业有着很大的差距，尤其是材料及设备都仍依赖进口。

    i线曝光用粘度增强负胶系列：NP9–250P、NP9–1000P、NP9–1500P、NP9–3000P、NP9–6000P、NP9–8000、NP9–8000P、NP9–20000P。

    g和h线曝光用粘度增强负胶系列：NP9G–250P、NP9G–1000P、NP9G–1500P、NP9G–3000P、NP9G–6000P、NP9G–8000。

    B、加工负胶

    加工负胶的应用是替代用于RIE加工及离子植入的正胶。加工负胶的特性在RIE加工时优异的选择性以及在离子植入时优异的温度阻抗，厚度范围是﹤0.1 ～ 120.0 μm，可在i、g以及h-line波长曝光。

    加工负胶优于正胶的优势是控制表面形貌的优异带宽、任意甩胶厚度都可得到笔直的侧壁、具有一次旋涂即可获得100 μm甩胶厚度、厚胶层同样可得到优越的分辨率、150 ℃软烘烤的应用可缩短烘烤时间、优异的光速度进而增强曝光通量、更快的显影，100 μm的光胶显影仅需6 ～ 8分钟、光胶曝光时不会出现光胶气泡、可将一个显影器同时应用于负胶和正胶、优异的温度阻抗直至180 ℃、在反应离子束刻蚀或离子减薄时非常容易地增加能量密度，从而提高刻蚀速度和刻蚀通量、非常容易进行高能量离子减薄、不必使用粘度促进剂。国外研究机构预测，PCB市场年复合增长率可达3%，到2020年，PCB全球市场规模将达到610亿美元。

    用于i线曝光的加工负胶系列：NR71-250P、NR71-350P、NR71-1000P、NR71-1500P、NR71-3000P、NR71-6000P、NR5-8000。

市场规模

中国半导体产业稳定增长，全球半导体产业向中国转移。据WSTS和SIA统计数据，2016年中国半导体市场规模为1659.0亿美元，增速达9.2%，大于全球增长速度（1.1%）。2016年中国半导体制造用光刻胶市场规模为19.55亿元，其配套材料市场规模为20.24亿元。预计2017和2018年半导体制造用光刻胶市场规模将分别达到19.76亿元和23.15亿元，其配套材料市场规模将分别达到22.64亿元和29.36亿元。在28nm生产线产能尚未得到释放之前，ArF光刻胶仍是市场主流半导体应用广泛，需求增长持续性强。光刻胶和集成电路制造产业链的前端的即为光刻胶专用化学品，生产而得的不同类型的光刻胶被应用于消费电子、家用电器、信息通讯、汽车电子、航空航天等在内的各个下游终端领域，需求较为分散。近些年来，全球半导体厂商在中国大陆投设多家工厂，如台积电南京厂、联电厦门厂、英特尔大连厂、三星电子西安厂、力晶合肥厂等。诸多半导体工厂的设立，也拉动了国内半导体光刻胶市场需求增长。

光刻胶介绍

光刻胶自1959年被发明以来一直是半导体核心材料，随后被改进运用到PCB板的制造，并于20世纪90年代运用到平板显示的加工制造。终应用领域包括消费电子、家用电器、汽车通讯等。

光刻工艺约占整个芯片制造成本的35%，耗时占整个芯片工艺的40%~60%，是半导体制造中核心的工艺。

以半导体光刻胶为例，在光刻工艺中，光刻胶被均匀涂布在衬底上，经过曝光(改变光刻胶溶解度)、显影(利用显影液溶解改性后光刻胶的可溶部分)与刻蚀等工艺，将掩膜版上的图形转移到衬底上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。

光刻技术随着IC集成度的提升而不断发展。为了满足集成电路对密度和集成度水平的更高要求，半导体用光刻胶通过不断缩短曝光波长以极限分辨率，世界芯片工艺水平目前已跨入微纳米级别，光刻胶的波长由紫外宽谱逐步至g线（436nm）、i线（365nm）、KrF（248nm）、 ArF（193nm）、F2（157nm），以及达到EUV(<13.5nm)线水平。Niepce的发明100多年后，即第二次大战期间才应用于制作印刷电路板，即在塑料板上制作铜线路。

目前，半导体市场上主要使用的光刻胶包括 g 线、i 线、KrF、ArF四类光刻胶，其中，g线和i线光刻胶是市场上使用量较大的。KrF和ArF光刻胶核心技术基本被日本和美国企业所垄断。

光刻的工序

下面我们来详细介绍一下光刻的工序：

一、清洗硅片（Wafer Clean）

清洗硅片的目的是去除污染物去除颗粒、减少其它缺陷，提高光刻胶黏附性

基本步骤：化学清洗——漂洗——烘干。

自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术、美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术、美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例Goldfinger Mach2清洗系统）、美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304 DSS清洗系统）、 日本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平、以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。有专家提出，尽管国产光刻胶在面板一时用不起来，但政府还是要从政策上鼓励国内普通面板的生产企业尽快用起来。