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光刻胶发展历程

光刻胶又称为光致抗蚀剂,它是一种对光敏感的有机化合物,受紫外光曝光后,在显影液中的溶解度会发生变化。其两大作用为:1、将掩膜版上的图形转移到晶圆表面顶层的光刻胶中;2、在后续工序中,保护下面的材料(刻蚀或离子注入)。

光刻胶

国外光刻胶发展

光刻胶按曝光波长不同可分为紫外光刻胶、深紫外光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。根据曝光前后光刻胶膜溶解性质的变化又可分为正型光刻胶和负型光刻胶,曝光后溶解度增大的为正型光刻胶,溶解度减小的为负型光刻胶。随着曝光波长变化,光刻胶中的关键组分,如成膜树脂、感光剂、添加剂也随之发生相应的变化,光刻胶的综合性能也不断提高。

1、1950年左右开发出的酚醛树脂-重氮萘醌正型光刻胶用稀碱水显影,显影时不存在胶膜膨胀问题,因此分辨率较高,且抗干法蚀刻性较强,能满足大规模集成电路及超大规模集成电路的制作。

2、1954年EasMan-Kodak公司合成了人类第一种感光聚合物——聚乙烯醇肉桂酸酯,开创了聚乙烯醇肉桂酸酯及其衍生物类光刻胶体系,这是人类最先应用在电子工业上的光刻胶。

3、1958年Kodak公司又开发出了环境橡胶-双叠氮系光刻胶。因为该胶在硅片上具有良好的粘附性,同时具有感光速度快、抗湿法刻蚀能力强等优点,在20世纪80年代初成为电子工业的主要用胶。

4、1990年前后,248nm光刻胶开始研究;在20世纪90年代中后期进入成熟阶段。

5、2002年,193nm光刻胶进入成熟阶段。

6、2001年,开始研究157nm深紫外光刻胶。

7、2009年,极短紫外光刻胶开始研发。

并且电子束光刻胶、X射线胶和离子束胶都得到了一定的发展。

国内光刻胶发展

我国光刻胶的研究始于20世纪70年代,最初阶段与国际水平相差无几,几乎和日本同时起步,但由于种种原因,差距愈来愈大。目前我国在这一领域基本上无技术优势可言,与国际先进水平相比有较大的差距。在产品上大约相差3代以上。国外已推出157nm光刻胶,而我国G线光刻胶的生产尚在中试阶段。此外由于光刻胶与电子工业有特殊的关系,而电子产品又与军事有密切的关系,从而导致在先进领域很难和国外进行交流,进一步影响了光刻胶研究。

根据我国电子工业“十五”发展战略,到21世纪电子工业将成为我国的支柱产业之一,并且近几年随着微流控行业的日益成熟,光刻胶及其配套试剂在中国市场上呈快速增长的态势,是极其生命力的产品,具有良好的市场前景。



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