化工塑胶
每天熟悉一个半导体材料之光刻胶
2025-11-02 17:29
每天熟悉一个半导体材料之光刻胶

每天熟悉一个半导体材料之光刻胶

光刻胶(Photoresist)。它本质上是一种对特定光线(通常是紫外光、深紫外光DUV甚至极紫外光EUV)敏感的聚合物材料,是光刻工艺的核心耗材,被誉为半导体制造的“精密临时模板”。
光刻胶的核心功能
1. 感光成像(Pattern Formation):
核心任务:这是光刻胶最根本的特性。它能够精确记录光刻机曝光的光学图案信息。
原理:当特定波长的光线透过掩膜版(Mask/光罩)照射到光刻胶上时,受光照区域的光刻胶内部会发生光化学反应(例如,化学键断裂、交联或引发剂产酸)。
结果:这种反应改变了光刻胶在受光区域和未受光区域的溶解度差异,为下一步“显影”形成图形奠定基础。
2. 图形转移(Pattern Transfer):
桥梁作用:经过曝光和显影后,光刻胶在晶圆表面形成精确的三维浮雕结构(即设计好的电路图形)。
保护与定义:这层浮雕结构充当了临时掩模。在后续的关键工艺步骤(如刻蚀或离子注入)中:
刻蚀(Etching):有光刻胶覆盖的区域被保护起来,不受刻蚀剂侵蚀;裸露的区域则被刻蚀掉,从而将光刻胶上的图形精确地转移到下方的材料层(如二氧化硅、多晶硅、金属等)。
离子注入(Ion Implantation):光刻胶覆盖的区域阻挡了离子的注入,只有图形开口区域允许离子注入到硅片中特定区域,形成所需的电学特性。
目标:最终实现将设计版图上的电路结构忠实地复制到硅片上。
光刻胶的关键分类
正性光刻胶(Positive Photoresist):
曝光区域发生反应,在显影液中溶解度增加而被溶解掉。
是目前主流的类型,尤其在先进制程中。
负性光刻胶(Negative Photoresist):
曝光区域发生交联反应,在显影液中溶解度降低
光刻胶的重要性
多工艺的接口:它连接着光刻曝光和后续的刻蚀/离子注入等关键工艺,其质量直接影响整个制程链的成败
技术壁垒高:光刻胶的研发和生产涉及复杂的化学合成、配方调控和严格的纯度控制
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