光刻加工光刻胶材料有哪些？

大家听多了光刻机、蚀刻机以及nm工艺这样的术语，对光刻胶还是十分陌生的。 

买回来的硅圆片经过检查无破损后即可投入生产线上，前期可能还有各种成膜工艺，然后就进入到涂抹光刻胶环节。微 影光刻工艺是一种图形影印技术，也是集成电路制造工艺中一项关键工艺。 首先将光刻胶（感光性树脂）滴在硅晶圆片上，通过高速旋转均匀涂抹成光刻胶薄膜，并施加以适当的温度固化光刻胶 薄膜。 

涂好了光刻胶才能进入光刻机进行曝光，让紫外线在光刻胶上生成掩膜中的电路图，需要的时候还要多重曝光，反复使 用光刻胶，因此没有这一步电路是造不出来的。 光刻胶是一种对光线、温度、湿度十分敏感的材料，可以在光照后发生化学性质的改变，这是整个工艺的基础。 光刻胶有不同的类型，PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、聚甲基戊二酰亚胺（PMGI）以及DNQ（酚醛树脂）等材料都 可以做光刻胶。据有关资料显示，到2022年光刻胶市场市场价值将达到415亿美元，年复合增长率5.5%——算起 来这个市场比光刻机产值还要大得多，光刻胶是耗材。 

目前光刻胶市场上的参与者多是来自于日本、韩国等国，包括陶氏化学、杜邦、富士胶片、信越化学、住友化 学、LG化学等等，中国公司在光刻胶领域也缺少核心技术。 PR作为一层薄膜涂覆到基片上（如硅上面的二氧化硅上），再通过掩模版曝光。掩模版要保持干净，并含有要 转印到衬底上的不透明图形，以便在PR层上复制。PR经曝光后的区域有时变成可溶于显影液的，有时变成不溶 于显影液的。如果曝光后变得可溶于显影液，则在PR上产生掩模的正性图形。这种物质就称为正性PR。反之， 若未曝光区域溶于显影液，就产生负性图形，就是负性PR。显影后，未被PR覆盖的SiO2层就被刻蚀掉。这样 就在氧化层上复印了掩模版图形。在这步工艺中PR有两个作用。首先须对曝光有反应，以把掩模版图形复印 到PR上面，其次余留的PR在后面的工艺中须保护下面的衬底，这种物质具有抵抗刻蚀的能力。

通常的PR由三种成分组成：基体材料（也叫树脂），作为粘合剂，确定了膜的机械特性；增感剂（也叫感光 剂），是一种感光的化合物（photo active compound，PAC）；溶剂（不同于显影溶剂），是PR保持液 态，但涂在衬底上时会挥发掉。一般还有第四种材料，添加剂，为了改善PR的某些特性。添加剂的配方各个PR 厂商都是保密的。 

以下为光刻胶的主要组成成分： 

Resion（树脂） 

Quencher（淬灭剂） 淬灭剂指通过分子间的能量转移，迅速而有效地将激发态分子（单线态氧和三线态物质）淬灭，使转变成热能 或转变成荧光或磷光，而辐射散失，回到基态的一类物质。

 Cross-link Surfactant(表面活性剂) 

Solvent PAG