今年,美国在芯片技术领域,对我国进行限制。暴露出我国在芯片设计制造领域,与国外企业有很大差距;尤其在芯片制造用到的光刻机和材料方面。
芯片制造的核心技术是光刻机,及用到的化工材料:光刻胶。我国目前的光刻机制造技术与国外差距明显,那我们的光刻胶生产技术情况怎么样呢?
光刻胶(又叫光致抗蚀剂)
光刻胶是一种对光敏感的高分子化合物,当被X射线、紫外光等光源照射时,就会发生相应的化学反应的耐蚀刻材料。
光刻胶组份:光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂),和光刻胶树脂、单体、其他助剂;光引发剂和其他助剂占15%、光刻胶树脂占50%,单体占35%。
目前光刻胶从应用方向分为:LCD光刻胶、PCB光刻胶、半导体光刻胶,前两个现在基本可以国产化,半导体光刻胶技术要求较高,目前相关技术与国外还有很大差距。
光刻胶使用工艺
利用光化学反应将所需的图形从掩模版转移到待加工的晶圆表面合适的位置,
即:图形先从掩模版到光刻胶,再从光刻胶到晶圆表面层。
具体的工艺流程可以这么理解:
1.光刻胶涂布到晶圆表面前,先用氢氟酸、甲醇、双氧水等溶剂对晶圆表面清洗。
2.清洗后,在晶圆表面涂上一层光刻胶,烘干后放到光刻机里。掩模版与晶圆对准(好比一样大小的两张纸对准),然后进行曝光,就是光照。
掩模版上分为图形区和没有图形的空白区,当光通过掩模版照射过去时,经过掩模版图形区域的光被图形遮挡了,照不到图形下面的光刻胶。
可以这么理解,把掩模版看作一块涂有黑色图形的玻璃,当阳光照到玻璃上时,照到图形上的阳光透不过黑色图形。
经过空白区域的光因为没有图形遮挡,直接透过空白区,照到了下面的光刻胶,这些光刻胶被光照后,会发生交联、聚合、分解等化学反应。
3.经过曝光后,再经过显影,显影液就会选择性地与被光照的光刻胶发生反应,这部分光刻胶就会溶解于显影液中。
4.再进行烘干,此时没有被光照过的光刻胶就形成了掩模版上的图形。
5.蚀刻,所用蚀刻液会与没有光刻胶覆盖的晶圆表面发生反应,有光刻胶覆盖的晶圆表面接触不到蚀刻液不会发生反应。
打个比方,把晶圆表面看作晒谷场上的谷子,下雨了,有棚子遮盖的谷子就淋不到雨;棚子就是光刻胶。
6.去除剩下的光刻胶,此时光刻胶下面没被蚀刻的晶圆表面就形成了掩模版上的图形。就像上一个比方,当雨停了,把被雨淋到的谷子铲走,把雨棚撤掉,雨篷下没有淋湿的谷子就是拉开雨篷时的样子。好比把一个碗按在头上理发,等理完发,把碗拿掉,此时发型就是一个碗口形状。
如在光刻胶方面还有其他问题,
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页面更新:2024-03-16
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