半导体光刻加工平台

光刻胶国产代替是中国半导体产业的迫切需要；自从中美贸易摩擦依赖，中国大陆积极布局集成电路产业。在半导体材料领域，光刻胶作为是集成电路制程技术进步的“燃料”，是国产代替重要环节，也是必将国产化的产品。光刻是半导制程的中心工艺，对制造出更先进，晶体管密度更大的集成电路起到决定性作用。每一代新的光刻工艺都需要新一代的光刻胶技术相匹配。现在，一块半导体芯片在制造过程中一般需要进行10-50道光刻过程。其中不同的光刻过程对于光刻胶也有不一样的具体需求。接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。半导体光刻加工平台

光聚合型，可形成正性光刻胶，是通过采用了烯类单体，在光作用下生成自由基从而进一步引发单体聚合，较后生成聚合物的过程；光分解型光刻胶可以制成正性胶，通过采用含有叠氮醌类化合物的材料在经过光照后,发生光分解反应的过程。光交联型，即采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，从而起到抗蚀作用，是一种典型的负性光刻胶。按照应用领域的不同，光刻胶又可以分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示(LCD）用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。PCB 光刻胶技术壁垒相对其他两类较低，而半导体光刻胶表示着光刻胶技术较先进水平。半导体光刻加工平台目前中国光刻胶国产化水平严重不足，重点技术差距在半导体光刻胶领域，有2-3代差距。

光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%，并且耗费时间约占整个芯片工艺的40%-50%。光刻胶材料约占IC制造材料总成本的4%，市场巨大。因此光刻胶是半导体集成电路制造的中心材料。按显示效果分类；光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。负性光刻胶显影时形成的图形与光罩（掩膜版）相反；正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同。两者的生产工艺流程基本一致，区别在于主要原材料不同。按照化学结构分类；光刻胶可以分为光聚合型，光分解型，光交联型和化学放大型。

光聚合型光刻胶采用烯类单体，在光作用下生成自由基，进一步引发单体聚合，较后生成聚合物；光分解型光刻胶，采用含有重氮醌类化合物(DQN)材料作为感光剂，其经光照后,发生光分解反应，可以制成正性光刻胶；光交联型光刻胶采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，可以制成负性光刻胶。动态喷洒法：随着硅片尺寸越来越大，静态涂胶已经不能满足较新的硅片加工需求。广东省科学院半导体研究所。接触式曝光和非接触式曝光的区别，在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。

光刻（Photolithography)是一种图形转移的方法，在微纳加工当中不可或缺的技术。光刻是一个比较大的概念，其实它是有多步工序所组成的。1.清洗：清洗衬底表面的有机物。2.旋涂：将光刻胶旋涂在衬底表面。3.曝光。将光刻版与衬底对准，在紫外光下曝光一定的时间。4.显影：将曝光后的衬底在显影液下显影一定的时间，受过紫外线曝光的地方会溶解在显影液当中。5.后烘。将显影后的衬底放置热板上后烘，以增强光刻胶与衬底之前的粘附力。光刻是将掩模版上的图形转移到涂有光致抗蚀剂（或称光刻胶）的衬底上，通过一系列生产步骤将硅片表面薄膜的特定部分除去的一种图形转移技术。光刻技术是借用照相技术、平板印刷技术的基础上发展起来的半导体关键工艺技术。接触式曝光的曝光精度大概只有1微米左右，能够满足大部分的单立器件的使用。半导体光刻加工平台

光刻技术成为一种精密的微细加工技术。半导体光刻加工平台

光刻涂底方法：气相成底膜的热板涂底。HMDS蒸气淀积，200～250C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染；旋转涂底。缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性旋转涂胶方法：a、静态涂胶（Static）。硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。低速旋转（500rpm_rotationperminute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。决定光刻胶涂胶厚度的关键参数：光刻胶的黏度（Viscosity），黏度越低，光刻胶的厚度越薄；半导体光刻加工平台