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紫外正型光刻胶及配套试剂型号:BJ202

一．紫外正型光刻胶开发及应用

　

微细加工技术实际上就是实现图形转移整个过程中的处理技术，也就是将掩膜母版上的几何图形先转移到基片表面的光刻胶胶膜上，然后再通过从曝光到蚀刻等一系列处理技术把光刻胶膜上的图像复制到衬底基片表面并形成永久性图形的工艺处理过程。在此过程中光刻工艺是IC生产的关键工艺，光刻胶涂覆在半导体、导体和绝缘体上，经曝光、显影后留下的部分对底层起保护作用，然后采用超净高纯试剂进行蚀刻并最终获得永久性的图形。在图形转移中需要10多次光刻才能完成。蚀刻的方式有多种，其中湿法蚀刻是应用最广、最简便的方法。而且超净高纯试剂、紫外光刻胶在电子工业的实际生产中应用最广。而光刻胶及蚀刻技术是实现微电子微细加工技术的关键。

所谓光刻胶，又称光致抗蚀剂(Photoresist)，是指通过紫外光、电子束、离子束、Ｘ—射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，经曝光和显影而使溶解度增加的是正型光刻胶，溶解度减小的是负型光刻胶。按曝光光源和辐射源的不同，又分为紫外光刻胶(包括紫外正型光刻胶、紫外负型光刻胶)、深紫外光刻胶、电子束胶、Ｘ—射线胶、离子束胶等。光刻胶与IC发展的关系见下表：

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

技术水平 μm 1.2 0.8 0.5 0.35 0.25 0.18 0.13 0.10 0.07

可能采用的光刻技术ｇ线ｇ线ｉ线 KrF ｉ线 KrF KrF KrF+RET ArF ArF+RET F2 PXL IPL F₂+RET EPL EUV IPL EBOW

备注 ⑴ ｇ线：为ｇ线光刻技术       ⑵ ｉ线：为ｉ线光刻技术； ⑶ KrF：为248nm光刻技术；    ⑷ ArF：为193nm光刻技术； ⑸ F2：为157nm光刻技术；     ⑹ RET：为光网增强技术； ⑺ EPL：为电子投影技术；     ⑻ PXL：近Ｘ—射线技术； ⑼ IPL：为离子投影技术；      ⑽ EUV：为超紫外技术； ⑾ EBOW：为电子束直写技术。

试剂所自70年代末80年代初开始从事紫外正、负型光刻胶及配套试剂的研究与开发工作，自“六五”以来，一直是国家重点科技攻关项目 ── 紫外光刻胶研究项目的组长承担单位。到目前为止，已经研制成功适用于5μm、2～3μm、0.8～1.2μm工艺技术用的系列紫外正、负型光刻胶及配套试剂。其中的BN-302、BN-303、BN-308、BN-310系列紫外负型光刻胶均获得了化工部的科技进步二等奖，北京市科技进步二等奖，BN-303被评为国家级新产品；BP-212、BP-213紫外正型光刻胶获得了化工部科技进步二等奖，BP-215获得了化工部科技进步三等奖。研制开发出来的紫外光刻胶及配套试剂主要用于超大规模集成电路和分立器件微细加工过程。成果及产品的水平在国内居领先地位，其中的紫外负型光刻胶获得了国家科委颁发的国家级新产品证书。现已形成年产紫外负型光刻胶20吨、紫外正型光刻胶5吨、配套试剂100吨的规模，并正在进行更大规模的建设。

二．BP系列紫外正型光刻胶品种

㈠  BP-212系列紫外正型光刻胶

BP212系列正型光刻胶主要用于大规模集成电路的生产。该光刻胶分辨率较高、粘附性好、耐热性强、耐碱性好、抗蚀性强、工艺宽容度大。

⒈  性质：

该光刻胶主要由感光剂、碱溶性树脂及溶剂组成。本品为透明红色粘性液体，可与醇、醚、酯类等有机溶剂混合。遇水则产生沉淀，受热和光的作用会发生分解，为可燃性液体。

⒉  特点：

BP212系列正型光刻胶的主要应用性能（显影宽容度、留膜率、分辨率、抗蚀性、粘附性、针孔密度等）都与国外同类产品AZ1350 相当，能刻出1.2微米线条的图形，

感光性能好。与硅、氧化硅、氮化硅、多晶硅以及金属表面有很好的粘附性，抗酸性腐蚀性强。BP212-10正型光刻胶与氧化铬、亮铬、氧化铁表面有很好的粘附性和抗蚀性。

⒊  用途

⑴  BP212-10正型光刻胶适用于微电子技术中掩膜的生产、薄膜电阻的制作。适合接触、接近、投影复印及电子束曝光方式。

⑵  BP212-30适用于高集成度的集成电路的光刻工艺及半导体电子元件器件表面金属化的剥离技术、光学信息、光栅和精密仪器加工等工艺制作，适合各种紫外线曝光方法。

㈡  BP-213系列紫外正型光刻胶

BP213系列正型光刻胶主要用于大规模集成电路的生产。该光刻胶分辨率较高、粘附性好、耐热性强、耐碱性好、抗蚀性强、工艺宽容度大。

⒈  性质：

该光刻胶主要由感光剂、碱溶性树脂及溶剂组成，为透明红色粘性液体，可与醇、醚、酯类等有机溶剂混合。遇水则产生沉淀，受热和光的作用会发生分解，为可燃性液体。

⒉  特点：

BP213系列正型光刻胶的主要应用性能(显影宽容度、留膜率、分辨率、抗蚀性、

粘附性、针孔密度等)都与国外同类产品Az1450j的水平相当，尤其在抗蚀性及耐碱性等方面优于同类产品。对氧化硅、氮化硅、多晶硅以及铝、铜、金、铂等均有很好的粘附性和抗蚀性。当膜厚为1时，能刻出来0.8～1.0线宽的图形。BP213-60 正型光刻胶具有很高的膜厚，图形边缘整齐，有极强的抗干法腐蚀能力和抗蚀性。

⒊  用途

BP213系列正型光刻胶适用于大规模、超大规模集成电路、半导体电子元件器件的生产及光学器件的加工。除了用于接触曝光外，还可以用于投影曝光、剥离技术、多层抗蚀剂加工及干法腐蚀等微细加工和分步重复曝光等方面。BP213 系列主要提供两种粘度；以适应半导体和微电子工业不同工艺和胶膜厚度的需要。高粘度正胶适用于半导体器件及大功率晶体管光刻制作工艺。此外，还可以根据用户要求专门配制其它粘度的产品。

㈢  BP-215系列紫外正型光刻胶

BP215系列正型光刻胶主要用于大规模、超大规模集成电路的生产。该光刻胶分辨率极高，感光灵敏度高，耐热好，留膜率高，抗蚀性强，工艺宽容度大。

⒈  性质：

该光刻胶主要由感光剂、碱溶性树脂及溶剂组成。本品为透明红色粘性液体，可与醇、醚、酯类等有机溶剂混合。遇水则产生沉淀，受热和光的作用会发生分解，为可燃性液体。

⒉  特点：

BP215系列紫外正型光刻胶主要应用性能与国外同类产品HPR-204、Az1470相当，对氧化硅、氮化硅、多晶硅及铝、铜、金、铂、铬板等均有很好的粘附性和抗蚀性。分辨率极高，当膜厚为1.4μm时，分辨率可达0.65μm。感光灵敏度高，涂层厚度均匀，留膜率极高。

⒊  用途

BP215系列正型光刻胶特别适用于大规模、超大规模集成电路光刻，也可用于光刻母板及薄膜器件的生产。

　

㈣  BP-218系列紫外正型光刻胶

BP218系列正型光刻胶主要用于液晶显示器件的制作。该系列光刻胶洁净度高、感光灵敏度高、粘附性好、工艺宽容度大、图形整齐。产品的物化指标及应用性能均达到国外同类产品的水平。

⒈  性质：

该光刻胶主要由感光剂、碱溶性树脂及溶剂组成。本品为琥珀色透明粘性液体，可与醇、醚、酯类等有机溶剂混溶，遇水则产生沉淀，受热和光照射会发生分解，为可燃性液体。

⒉  特点：

BP218系列正型光刻胶在灵敏度、粘附性、耐热性、抗湿性等性能方面与国外同类产品相当，加工宽容度也较大，用于LCD的制作能获得满意的结果。

⒊  用途

BP218系列正型光刻胶适用于TN/STN液晶显示器件的光刻制作，3种不同粘度的产品，可满足不同产品工艺和膜厚的需要。

　

三．正胶配套试剂：

㈠  正胶显影液（POSITIVE PHOTORESISTS DEVELOPER）

正胶显影剂为非金属离子型显影剂，具有显影干净，亲合力性能好等优点，有利于提高分辨率。

㈡  正胶稀释剂（POSITIVE PHOTORESIST THINNER）

⒈ 性质:

无色透明有机溶剂，易燃，易吸水，易溶于醇、醚、酯等有机溶剂。

⒉ 用途:

用于调整正胶的粘度（国外同类正胶产品也可使用该产品）。

㈢  正胶表面处理剂(POSITIVE PHOTORESIST SURFACE TREATMENT AGENT)

⒈ 性质:

无色透明有机溶剂，易燃，有气味，易吸潮。

⒉ 用途:

清除亲水氧化物表面的羟基，使基片表面形成增憎水基因，以增加胶膜与衬底的粘附性。

㈣  正胶去膜剂（POSITIVE PHOTORESIST REMOVER）

⒈ 性质:

浅棕色油状液体，有气味。

⒉ 用途:

保护基片在去胶时对金属表面衬底不受损害。去胶剂分为两种：一种是正胶专用型，去胶速度快，可在室温下去胶；另一种是去除离子溅射工艺的去膜剂，为正负两用型。( 环化橡胶型负胶)