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(shù)和市場兩大壁壘過高導(dǎo)致的。首先,光刻膠作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)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(shè)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(shù)壁壘的產(chǎn)業(yè)。由于不同的客戶會有不同的應(yīng)用需求,同一個客戶也有不同的光刻應(yīng)用需求。導(dǎo)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(yīng)用需求,這也是光刻膠制造商較中心的技術(shù)。常用的光刻機是掩模對準(zhǔn)光刻,所以它被稱為掩模對準(zhǔn)系統(tǒng)。上海光刻外協(xié)
堅膜,以提高光刻膠在離子注入或刻蝕中保護下表面的能力;進一步增強光刻膠與硅片表面之間的黏附性;進一步減少駐波效應(yīng)(StandingWaveEffect)。常見問題:a、烘烤不足(Underbake)。減弱光刻膠的強度(抗刻蝕能力和離子注入中的阻擋能力);降低小孔填充能力(GapfillCapabilityfortheneedlehole);降低與基底的黏附能力。b、烘烤過度(Overbake)。引起光刻膠的流動,使圖形精度降低,分辨率變差。另外還可以用深紫外線(DUV,DeepUltra-Violet)堅膜。使正性光刻膠樹脂發(fā)生交聯(lián)形成一層薄的表面硬殼,增加光刻膠的熱穩(wěn)定性。在后面的等離子刻蝕和離子注入(125~200C)工藝中減少因光刻膠高溫流動而引起分辨率的降低。上海光刻外協(xié)光刻技術(shù)成為一種精密的微細(xì)加工技術(shù)。
光刻曝光系統(tǒng):接觸式曝光和非接觸式曝光的區(qū)別,在于曝光時掩模與晶片間相對關(guān)系是貼緊還是分開。接觸式曝光具有分辨率高、復(fù)印面積大、復(fù)印精度好、曝光設(shè)備簡單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點。但容易損傷和沾污掩模版和晶片上的感光膠涂層,影響成品率和掩模版壽命,對準(zhǔn)精度的提高也受到較多的限制。一般認(rèn)為,接觸式曝光只適于分立元件和中、小規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。非接觸式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系統(tǒng)中,掩膜圖形經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在感光層上,掩模與晶片上的感光膠層不接觸,不會引起損傷和沾污,成品率較高,對準(zhǔn)精度也高,能滿足高集成度器件和電路生產(chǎn)的要求。但投影曝光設(shè)備復(fù)雜,技術(shù)難度高,因而不適于低檔產(chǎn)品的生產(chǎn)?,F(xiàn)代應(yīng)用較廣的是 1:1倍的全反射掃描曝光系統(tǒng)和x:1倍的在硅片上直接分步重復(fù)曝光系統(tǒng)。
光刻膠行業(yè)具有極高的行業(yè)壁壘,因此在全球范圍其行業(yè)都呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面。光刻膠行業(yè)長年被日本和美國專業(yè)公司壟斷。目前**大廠商就占據(jù)了全球光刻膠市場87%的份額,行業(yè)集中度高。并且高分辨率的KrF和ArF半導(dǎo)體光刻膠中心技術(shù)亦基本被日本和美國企業(yè)所壟斷,產(chǎn)品絕大多數(shù)出自日本和美國公司。整個光刻膠市場格局來看,日本是光刻膠行業(yè)的巨頭聚集地。目前中國大陸對于電子材料,特別是光刻膠方面對國外依賴較高。所以在半導(dǎo)體材料方面的國產(chǎn)代替是必然趨勢。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。光刻膠是一種有機化合物,它被紫外光曝光后,在顯影溶液中的溶解度會發(fā)生變化。
光刻工藝的成本約為整個芯片制造工藝的35%,并且耗費時間約占整個芯片工藝的40%-50%。光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,市場巨大。因此光刻膠是半導(dǎo)體集成電路制造的中心材料。按顯示效果分類;光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。負(fù)性光刻膠顯影時形成的圖形與光罩(掩膜版)相反;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致,區(qū)別在于主要原材料不同。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯(lián)型和化學(xué)放大型。一般旋涂光刻膠的厚度與曝光的光源波長有關(guān)。上海光刻外協(xié)
光刻技術(shù)是集成電路制造中利用光學(xué)- 化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法。上海光刻外協(xié)
邊緣的光刻膠一般涂布不均勻,不能得到很好的圖形,而且容易發(fā)生剝離(Peeling)而影響其它部分的圖形。所以需要去除。方法:a、化學(xué)的方法(ChemicalEBR)。軟烘后,用PGMEA或EGMEA去邊溶劑,噴出少量在正反面邊緣處,并小心控制不要到達光刻膠有效區(qū)域;b、光學(xué)方法(OpticalEBR)。即硅片邊緣曝光(WEE,WaferEdgeExposure)。在完成圖形的曝光后,用激光曝光硅片邊緣,然后在顯影或特殊溶劑中溶解;對準(zhǔn)方法:a、預(yù)對準(zhǔn),通過硅片上的notch或者flat進行激光自動對準(zhǔn);b、通過對準(zhǔn)標(biāo)志(AlignMark),位于切割槽(ScribeLine)上。上海光刻外協(xié)
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所位于長興路363號,擁有一支專業(yè)的技術(shù)團隊。專業(yè)的團隊大多數(shù)員工都有多年工作經(jīng)驗,熟悉行業(yè)專業(yè)知識技能,致力于發(fā)展芯辰實驗室,微納加工的品牌。公司堅持以客戶為中心、面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造***的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實驗室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機結(jié)合的專業(yè)人才隊伍。平臺當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗證以及產(chǎn)品中試提供支持。市場為導(dǎo)向,重信譽,保質(zhì)量,想客戶之所想,急用戶之所急,全力以赴滿足客戶的一切需要。誠實、守信是對企業(yè)的經(jīng)營要求,也是我們做人的基本準(zhǔn)則。公司致力于打造***的微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。