HG200-BJ202--紫外正型光刻膠及配套試劑詳細(xì)介紹

一．紫外正型光刻膠開發(fā)及應(yīng)用

　

微細(xì)加工技術(shù)實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移整個(gè)過程中的處理技術(shù)，也就是將掩膜母版上的幾何圖形先轉(zhuǎn)移到基片表面的光刻膠膠膜上，然后再通過從曝光到蝕刻等一系列處理技術(shù)把光刻膠膜上的圖像復(fù)制到襯底基片表面并形成*性圖形的工藝處理過程。在此過程中光刻工藝是IC生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝，光刻膠涂覆在半導(dǎo)體、導(dǎo)體和絕緣體上，經(jīng)曝光、顯影后留下的部分對底層起保護(hù)作用，然后采用超凈高純試劑進(jìn)行蝕刻并zui終獲得*性的圖形。在圖形轉(zhuǎn)移中需要10多次光刻才能完成。蝕刻的方式有多種，其中濕法蝕刻是應(yīng)用zui廣、zui簡便的方法。而且超凈高純試劑、紫外光刻膠在電子工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用zui廣。而光刻膠及蝕刻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)微電子微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵。

所謂光刻膠，又稱光致抗蝕劑（Photoresist），是指通過紫外光、電子束、離子束、Ｘ—射線等的照射或輻射，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻薄膜材料，經(jīng)曝光和顯影而使溶解度增加的是正型光刻膠，溶解度減小的是負(fù)型光刻膠。按曝光光源和輻射源的不同，又分為紫外光刻膠（包括紫外正型光刻膠、紫外負(fù)型光刻膠）、深紫外光刻膠、電子束膠、Ｘ—射線膠、離子束膠等。光刻膠與IC發(fā)展的關(guān)系見下表：

年 代	86年	89年	92年	95年	98年	2001年	2004年	2007年	2010年
IC集成度	1M	4M	16M	64M	256M	1G	4G	16G	64G
技術(shù)水平 μm	1.2	0.8	0.5	0.35	0.25	0.18	0.13	0.10	0.07
可能采用的光刻技術(shù)	ｇ線		ｇ線 ｉ線 KrF		ｉ線 KrF	KrF	KrF+RET ArF	ArF+RET F2 PXL IPL	F2+RET EPL EUV IPL EBOW
備注	⑴ ｇ線：為ｇ線光刻技術(shù) ⑵ ｉ線：為ｉ線光刻技術(shù)； ⑶ KrF：為248nm光刻技術(shù)； ⑷ ArF：為193nm光刻技術(shù)； ⑸ F2：為157nm光刻技術(shù)； ⑹ RET：為光網(wǎng)增強(qiáng)技術(shù)； ⑺ EPL：為電子投影技術(shù)； ⑻ PXL：近Ｘ—射線技術(shù)； ⑼ IPL：為離子投影技術(shù)； ⑽ EUV：為超紫外技術(shù)； ⑾ EBOW：為電子束直寫技術(shù)。

試劑所自70年代末80年代初開始從事紫外正、負(fù)型光刻膠及配套試劑的研究與開發(fā)工作，自“六五”以來，一直是國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 ── 紫外光刻膠研究項(xiàng)目的組長承擔(dān)單位。到目前為止，已經(jīng)研制成功適用于5μm、2～3μm、0.8～1.2μm工藝技術(shù)用的系列紫外正、負(fù)型光刻膠及配套試劑。其中的BN-302、BN-303、BN-308、BN-310系列紫外負(fù)型光刻膠均獲得了化工部的科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，BN-303被評為*新產(chǎn)品；BP-212、BP-213紫外正型光刻膠獲得了化工部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，BP-215獲得了化工部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。研制開發(fā)出來的紫外光刻膠及配套試劑主要用于超大規(guī)模集成電路和分立器件微細(xì)加工過程。成果及產(chǎn)品的水平在國內(nèi)居地位，其中的紫外負(fù)型光刻膠獲得了國家科委頒發(fā)的*新產(chǎn)品證書?，F(xiàn)已形成年產(chǎn)紫外負(fù)型光刻膠20噸、紫外正型光刻膠5噸、配套試劑100噸的規(guī)模，并正在進(jìn)行更大規(guī)模的建設(shè)。


二．BP系列紫外正型光刻膠品種

㈠ BP-212系列紫外正型光刻膠

BP212系列正型光刻膠主要用于大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。 該光刻膠分辨率較高、粘附性好、耐熱性強(qiáng)、耐堿性好、抗蝕性強(qiáng)、工藝寬容度大。

⒈ 性質(zhì)：

該光刻膠主要由感光劑、堿溶性樹脂及溶劑組成。本品為透明紅色粘性液體，可與醇、醚、酯類等有機(jī)溶劑混合。遇水則產(chǎn)生沉淀，受熱和光的作用會發(fā)生分解，為可燃性液體。

⒉ 特點(diǎn)：

BP212系列正型光刻膠的主要應(yīng)用性能（顯影寬容度、留膜率、分辨率、抗蝕性、粘附性、針孔密度等）都與國外同類產(chǎn)品AZ1350 相當(dāng)，能刻出1.2微米線條的圖形，

感光性能好。與硅、氧化硅、氮化硅、多晶硅以及金屬表面有很好的粘附性，抗酸性腐蝕性強(qiáng)。BP212-10正型光刻膠與氧化鉻、亮鉻、氧化鐵表面有很好的粘附性和抗蝕性。

⒊ 用途

⑴ BP212-10正型光刻膠適用于微電子技術(shù)中掩膜的生產(chǎn)、薄膜電阻的制作。適合接觸、接近、投影復(fù)印及電子束曝光方式。

⑵ BP212-30適用于高集成度的集成電路的光刻工藝及半導(dǎo)體電子元件器件表面金屬化的剝離技術(shù)、光學(xué)信息、光柵和精密儀器加工等工藝制作，適合各種紫外線曝光方法。

㈡ BP-213系列紫外正型光刻膠

BP213系列正型光刻膠主要用于大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。 該光刻膠分辨率較高、粘附性好、耐熱性強(qiáng)、耐堿性好、抗蝕性強(qiáng)、工藝寬容度大。

⒈ 性質(zhì)：

該光刻膠主要由感光劑、堿溶性樹脂及溶劑組成，為透明紅色粘性液體，可與醇、醚、酯類等有機(jī)溶劑混合。遇水則產(chǎn)生沉淀，受熱和光的作用會發(fā)生分解，為可燃性液體。

⒉ 特點(diǎn)：

BP213系列正型光刻膠的主要應(yīng)用性能（顯影寬容度、 留膜率、分辨率、抗蝕性、

粘附性、針孔密度等）都與國外同類產(chǎn)品Az1450j的水平相當(dāng)，尤其在抗蝕性及耐堿性等方面優(yōu)于同類產(chǎn)品。對氧化硅、氮化硅、多晶硅以及鋁、銅、金、鉑等均有很好的粘附性和抗蝕性。當(dāng)膜厚為1時(shí)，能刻出來0.8～1.0線寬的圖形。BP213-60 正型光刻膠具有很高的膜厚，圖形邊緣整齊，有*的抗干法腐蝕能力和抗蝕性。

⒊ 用途

BP213系列正型光刻膠適用于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路、 半導(dǎo)體電子元件器件的生產(chǎn)及光學(xué)器件的加工。除了用于接觸曝光外，還可以用于投影曝光、剝離技術(shù)、多層抗蝕劑加工及干法腐蝕等微細(xì)加工和分步重復(fù)曝光等方面。BP213 系列主要提供兩種粘度；以適應(yīng)半導(dǎo)體和微電子工業(yè)不同工藝和膠膜厚度的需要。高粘度正膠適用于半導(dǎo)體器件及大功率晶體管光刻制作工藝。此外，還可以根據(jù)用戶要求專門配制其它粘度的產(chǎn)品。

㈢ BP-215系列紫外正型光刻膠

BP215系列正型光刻膠主要用于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)。 該光刻膠分辨率*，感光靈敏度高，耐熱好，留膜率高，抗蝕性強(qiáng)，工藝寬容度大。

⒈ 性質(zhì)：

該光刻膠主要由感光劑、堿溶性樹脂及溶劑組成。本品為透明紅色粘性液體，可與醇、醚、酯類等有機(jī)溶劑混合。遇水則產(chǎn)生沉淀，受熱和光的作用會發(fā)生分解，為可燃性液體。

⒉ 特點(diǎn)：

BP215系列紫外正型光刻膠主要應(yīng)用性能與國外同類產(chǎn)品HPR-204、Az1470相當(dāng)，對氧化硅、氮化硅、多晶硅及鋁、銅、金、鉑、鉻板等均有很好的粘附性和抗蝕性。分辨率*，當(dāng)膜厚為1.4μm時(shí)，分辨率可達(dá)0.65μm。感光靈敏度高，涂層厚度均勻，留膜率*。

⒊ 用途

BP215系列正型光刻膠特別適用于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路光刻， 也可用于光刻母板及薄膜器件的生產(chǎn)。

　

㈣ BP-218系列紫外正型光刻膠

BP218系列正型光刻膠主要用于液晶顯示器件的制作。 該系列光刻膠潔凈度高、感光靈敏度高、粘附性好、工藝寬容度大、圖形整齊。產(chǎn)品的物化指標(biāo)及應(yīng)用性能均達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平。

⒈ 性質(zhì)：

該光刻膠主要由感光劑、堿溶性樹脂及溶劑組成。本品為琥珀色透明粘性液體，可與醇、醚、酯類等有機(jī)溶劑混溶，遇水則產(chǎn)生沉淀，受熱和光照射會發(fā)生分解，為可燃性液體。

⒉ 特點(diǎn)：

BP218系列正型光刻膠在靈敏度、粘附性、耐熱性、 抗?jié)裥缘刃阅芊矫媾c國外同類產(chǎn)品相當(dāng)，加工寬容度也較大，用于LCD的制作能獲得滿意的結(jié)果。

⒊ 用途

BP218系列正型光刻膠適用于TN/STN液晶顯示器件的光刻制作，3種不同粘度的產(chǎn)品，可滿足不同產(chǎn)品工藝和膜厚的需要。

　

三．正膠配套試劑：

㈠ 正膠顯影液（POSITIVE PHOTORESISTS DEVELOPER）

正膠顯影劑為非金屬離子型顯影劑，具有顯影干凈，親合力性能好等優(yōu)點(diǎn)，有利于提高分辨率。

㈡ 正膠稀釋劑（POSITIVE PHOTORESIST THINNER）

⒈ 性質(zhì):

無色透明有機(jī)溶劑，易燃，易吸水，易溶于醇、醚、酯等有機(jī)溶劑。

⒉ 用途:

用于調(diào)整正膠的粘度（國外同類正膠產(chǎn)品也可使用該產(chǎn)品）。

㈢ 正膠表面處理劑（POSITIVE PHOTORESIST SURFACE TREATMENT AGENT）

⒈ 性質(zhì):

無色透明有機(jī)溶劑，易燃，有氣味，易吸潮。

⒉ 用途:

清除親水氧化物表面的羥基，使基片表面形成增憎水基因，以增加膠膜與襯底的粘附性。

㈣ 正膠去膜劑（POSITIVE PHOTORESIST REMOVER）

⒈ 性質(zhì):

淺棕色油狀液體，有氣味。

⒉ 用途:

保護(hù)基片在去膠時(shí)對金屬表面襯底不受損害。去膠劑分為兩種：一種是正膠型，去膠速度快，可在室溫下去膠；另一種是去除離子濺射工藝的去膜劑，為正負(fù)兩用型。（ 環(huán)化橡膠型負(fù)膠）