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一文解析半导体核心材料:光阻剂

作者:admin

2019-11-23 17:21:11     

资料来源:《聚恒网》内容。谢谢你。

今年年初,TSMC发生了“光致抗蚀剂”事件。最近几个月,日本控制了向韩国出口关键半导体材料,光致抗蚀剂也出现了。该行业的市场规模不到20亿美元,已成为半导体行业的重要核心材料。下面将解释光致抗蚀剂在半导体工业中的作用。

光刻胶是光刻工艺中的关键核心材料,其质量直接决定着集成电路产品的性能和成品率。随着晶圆代工厂进入先进的制造工艺,所需光刻胶分辨率的提高和多重构图技术的应用将推动光刻胶的成本比例和市场规模继续上升。

(来源:半)全球半导体光刻胶市场规模(单位:十亿美元)

光致抗蚀剂由成膜剂、光敏剂、溶剂、添加剂等主要化学品和其他辅助化学品组成。在光刻工艺中,光致抗蚀剂均匀分布(利用离心力原理)在不同的衬底上,例如晶片、玻璃和金属上,并且电路图案通过曝光、显影和蚀刻工艺转移到涂有光致抗蚀剂的晶片上。

(资料来源:明仁公司)

光致抗蚀剂根据曝光和显影后溶解度的变化可分为正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂。

负性光致抗蚀剂:曝光后,负性光致抗蚀剂的曝光部分变得不溶,留下曝光部分形成图案。负性光致抗蚀剂是光刻中应用的第一种光致抗蚀剂。它具有成本低、产量高的优点。

然而,负性光致抗蚀剂在吸收显影剂后会膨胀,这将导致分辨率低于正性光致抗蚀剂的分辨率。因此,负性光致抗蚀剂通常用于制造低分辨率电路,例如中小型集成电路产品。

正性光致抗蚀剂:曝光后,正性光致抗蚀剂的曝光部分将变得容易溶解,只留下未曝光部分形成图案;非常精确的集成电路产品和需要更高灵敏度的集成电路产品通常使用正性光刻胶来转移电路图案。

进入5g时代,芯片集成度逐渐提高。根据半导体产品小型化和功能多样化的要求,通过缩短曝光波长不断提高最终分辨率,从而实现集成电路更高密度的组合。因此,光致抗蚀剂的生长在不断发展。

然而,为了满足缩小集成电路线宽的要求,光刻机的波长从紫外光谱前进到g线(436纳米)→i线(365纳米)→ KRF (248纳米)→ ARF (193纳米)→ F2,euv(157纳米)。

不同的光刻技术需要具有相应分辨率的光刻胶。目前,半导体市场上主要使用的光刻胶包括高线、工字线、krf和arf。同时,随着下游晶圆代工制造商先进工艺的连续布局,由于正arf光刻胶结合分辨率增强技术可用于32纳米/28纳米工艺,因此可通过使用多种图案化技术来实现20/14纳米工艺。

对于极紫外光刻胶和极紫外光刻,它是下一代光刻技术的主流选择。预计euv光刻胶将在未来应用于7纳米和3纳米等先进工艺。因此,随着半导体技术的创新,对arf和euv光刻胶的需求将进一步增加。

*免责声明:这篇文章最初是作者写的。这篇文章的内容是作者的个人观点。重印半导体行业观察只是为了传达不同的观点。这并不意味着半导体行业观察同意或支持这一观点。如果您有任何异议,请联系半导体行业观察。

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