光刻胶的组成
a. 树脂（resin/polymer）-- 光刻胶中不同材料的粘合剂，给与光刻胶的 机械与化学性质（如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等）； b. 感光 剂，感光剂对光能发生光化学反应； c. 溶剂（Solvent）-- 保持光刻胶的液体状态，使之具有良好的流动性；
d. 添加剂（Additive）-- 用以改变光刻胶的 某些特性，如改善光刻胶发 生反射而添加染色剂等。
光刻胶的分类
根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类：
负性光刻胶。最早使用，一直到20世纪70年代。曝光区域发生交联，难溶于显影液。 特性：良好的粘附能力、良好的阻挡作用、感光速度快；显影时发生变形和膨胀。所
以只能用于2μm的分辨率。
正性光刻胶。20世纪70年代，有负性转用正性。正性光刻胶的曝光区域更加容易溶解 于显影液。特性：分辨率高、台阶覆盖好、对比度好；粘附性差、抗刻蚀能力差、高 成本。
集成电路制作技术是半导体制造业的关键工艺，而光刻工艺是集成电路制作的驱动
力。其中光刻胶的发展便决定了光刻工艺的发展，并相应地推动着整个半导体行业 的快速发展。从成本上讲，光刻工艺占整个硅片加工成本的三分之一，决定光刻工 艺效果的光刻胶约占集成电路材料总成本的4%左右。
光刻胶的主要技术参数
a. 分辨率 - 区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸来衡量分辨率。 形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨率越好。 b. 对比度 - 指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好，形成图形的 侧壁越陡峭，分辨率越好。 c. 敏感度 - 光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值。光刻胶 的敏感性对于深紫外光、极深紫外光等尤为重要。 d. 粘滞性/黏度 - 衡量光刻胶流动特性的参数。 e. 粘附性 - 表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面 的图形变形。光刻胶的粘附性必须经受住后续工艺。 f. 抗蚀性 - 光刻胶必须保持它的粘附性，在后续的刻蚀工序中保护衬底表面。耐 热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力。
248nm光刻胶 193nm光刻胶
成膜树脂
环化橡胶 酚醛树脂
聚对羟基苯乙烯 及其衍生物 聚酯环族丙烯酸 酯及其共聚物 甲基丙烯酸酯及 其共聚物
感光剂
双叠氮化 合物 重氮酚醛 化合物
光致产酸 试剂 光致产酸 试剂 光致产酸 试剂
曝光波长
紫外全谱 300-450nm G线 436nm I线 365nm
KrF,248nm
化学放大光刻胶（续）
化学放大光刻胶是当今光刻胶市场的主流，整个国际市场2011年的数据表明， 单单ArF,193nm干法，ArF,193nm浸湿法就贡献了整个半导体行业的40%的份额。 整个半导体行业仍然在遵循着摩尔定律继续往前发展，系统级芯片（SoC）和 系统级封装（SiP）两大引擎推动着芯片和封装的持续精细化，化学放大光刻技术 会越来越显示出其重要的作用。 国外的化学放大光刻胶的主要供应商有：AZ Electronic Materials, Dow
根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分：
传统光刻胶。适用于I线（365nm）、H线（405nm）和G线（436nm），关键尺寸在
0.35μm及其以上。
化学放大光刻胶。适用于深紫外线（DUV）波长的光刻胶。KrF（248nm）和ArF （193nm）。
集成电路行业主要的光刻胶
光刻胶体系
环化橡胶---双 叠氮负胶 酚醛树脂---重 氮酚醛正胶
中国化学放大光刻胶市场现状和趋势
从国内的相关产业对光刻胶的需求量看，目前主要还是以紫外光刻胶 的用量为主，其中中小规模和大规模集成电路企业、分立器件生产企业对 于紫外负性光刻胶的需求总量分别达到100吨/年~150吨/年；用于集成电 路、液晶显示的紫外正性光刻胶及用于LED显示的紫外正负性光刻胶需求 总量在700吨/年~800吨/年之间。
集成电路前端材料项目
— 光刻胶、低介电常数材料、抗反射膜材料
目录
I.
化学放大光刻胶
II. 低介电常数材料 III. 抗反射涂层材料
化学放大光刻胶
半导体光刻原理
光刻的基本原理是利用光刻胶感光后 光源
因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩
模板上的图形刻制到被加工表面上。 光刻半导体芯片二氧化硅的主要步骤是： 1、涂布光刻胶； 2、套准掩模板并曝光；
DuPont, Electra Polymers Ltd, Fujifilm Electronic Materials, JSR Micro, Kolon
Industries, MacDermid, Rohm and Haas, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. 国际供应商的化学放大光刻胶的价格普遍偏高。
树脂是具有化学基团保护的聚乙烯。有保护团的树脂不溶于水；感光剂是光酸 产生剂，光刻胶曝光后，在曝光区的光酸产生剂发生光化学反应会产生一种酸。该 酸在曝光后热烘时，作为化学催化剂将树脂上的保护基团移走，从而使曝光区域的 光刻胶由原来不溶于水转变为高度溶于以水为主要成分的显影液。
化学放大光刻胶的优点：
化学放大光刻胶 曝光速度非常快，大约是线性酚醛树脂光刻胶的10倍； 对短波长光源具有很好的光学敏感性； 提供陡直侧墙，具有高的对比度； 具有0.25μm及其以下 尺寸的高分辨率。
掩膜
缩图 透镜
3、用显影液溶解未感光的光刻胶；
4、用腐蚀液溶解掉无光刻胶保护的二氧
化硅层；
晶圆
5、去除已感光的光刻胶。Байду номын сангаас
什么是光刻胶
光刻胶是一种有机化合物，它受紫外光曝光后，在显影液中的溶解度会发生 变化。一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上，曝光后烘烤成固态。 光刻胶的作用： a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中； b、在后续工序中，保护下面的材料（刻蚀或离子注入）。
主要用途
2um以上集成电路及半导 体分立器件的制作。 0.5um以上集成电路制作 0.35-0.5um集成电路制作
0.25-0.15um集成电路制 作
ArF,193nm干法 130nm-65nm集成电路制 ArF,193nm浸湿 作，45nm以下集成电路 法 制作 电子束 掩膜板制作
电子束光刻胶
化学放大光刻胶（波长：248nm, 193nm）