Hello,大家好，今天我们来盘点下在半导体制造中光刻工艺用到的那些光刻材料，主要分为三大类：光刻胶，光刻辅助材料，光刻胶配套试剂。

一。光刻胶

光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺中至关重要的材料，其产品主要由4个部分组成：

树脂
是光刻胶的主体成分，决定了光刻胶的基本性能，如硬度、柔韧性、附着力等。常见的树脂有酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等。
感光剂
是光刻胶中对光敏感的成分，能在特定波长的光照射下发生光化学反应，产生相应的化学变化，从而改变光刻胶在显影液中的溶解性。例如，重氮萘醌类化合物是正性光刻胶中常用的感光剂。
溶剂
用于溶解树脂和感光剂等成分，使光刻胶具有良好的涂布性能，能够均匀地涂覆在衬底表面。常用的溶剂有丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA）等。
添加剂
包括增塑剂、稳定剂、表面活性剂等，用于改善光刻胶的性能，如提高光刻胶的稳定性、改善其与衬底的粘附性等。

光刻胶的主要产品有：

1 。紫外宽谱光刻胶

2。 G线光刻胶

3。 I线光刻胶

4。 KrF光刻胶

5。 ArF光刻胶

6。 ArFi光刻胶

7。电子束光刻胶

8。 PSPI光刻胶

9。 EUV光刻胶

图片来源于Baidu

二。光刻辅助材料

作用
增黏剂的主要作用是提高光刻胶与衬底之间的粘附力，确保光刻胶在光刻过程中不会发生脱落或移位，从而保证光刻图形的准确性和完整性。特别是在一些复杂的衬底表面或对粘附性要求较高的工艺中，增黏剂的使用尤为重要。
成分
常见的增黏剂有硅烷偶联剂等。硅烷偶联剂分子中含有两种不同性质的基团，一种是能与衬底表面的羟基等基团发生化学反应的基团，如硅氧基；另一种是能与光刻胶中的树脂等成分相互作用的基团，如氨基、乙烯基等。通过这种双重作用，硅烷偶联剂能够在光刻胶和衬底之间形成牢固的化学键，从而提高粘附力。

作用
在光刻过程中，光线在衬底和光刻胶界面之间可能会发生反射，这会导致光强分布不均匀，产生驻波效应等问题，影响光刻图形的质量和分辨率。抗反射涂层材料的作用就是通过在衬底表面或光刻胶表面形成一层具有特定光学性质的涂层，减少光线的反射，使光线能够更均匀地照射到光刻胶上，从而提高光刻的精度和成像质量。
成分
根据不同的工艺和需求，抗反射涂层材料有多种类型。常见的有有机抗反射涂层材料，通常由具有特定光学吸收和散射特性的有机聚合物组成。

光刻胶的辅助材料主要产品有：

1。增黏剂（HMDS）

2。 KrF顶部抗反射膜（KrF TARC）

3。 KrF底部抗反射膜（KrF BARC）

4。 KrF负胶底部抗反射膜（KrF NTD BARC）

5。 ArF顶部隔离层（ArF Top Coat）

6。 ArF底部抗反射膜（ArF BARC）

7。 ArFi底部抗反射膜（ArFi BARC）

8。碳膜涂层（SOC）

9。硅基涂层材料（Si ARC）

图片来源于Sina

三。光刻胶配套试剂

作用
显影液的主要作用是将曝光后的光刻胶进行显影处理，使曝光部分或未曝光部分的光刻胶根据其特性溶解在显影液中，从而在光刻胶层上形成与掩模版相对应的精确图形。对于正性光刻胶，显影液溶解曝光部分的光刻胶；对于负性光刻胶，显影液则溶解未曝光部分的光刻胶。
成分
常见的显影液主要成分包括碱性物质、溶剂和添加剂等。例如，在半导体制造中常用的四甲基氢氧化铵（TMAH）水溶液就是一种典型的正性光刻胶显影液，其中 TMAH 提供碱性环境，使曝光后的光刻胶发生化学反应而溶解，水作为溶剂，同时还可能添加一些表面活性剂等添加剂来改善显影效果。

图片来源于Baidu

作用
在光刻工艺完成后，需要将光刻胶从衬底表面去除，光刻胶剥离液就是用于实现这一目的的材料。它能够选择性地溶解或分解光刻胶，而不损伤衬底和已经形成的电路结构等。
成分
剥离液的成分通常包括有机溶剂、酸、碱以及一些添加剂。例如，一些剥离液以二甲基亚砜（DMSO）、N - 甲基吡咯烷酮（NMP）等有机溶剂为主体，添加适量的碱性物质如氢氧化钾（KOH）或酸性物质如氢氟酸（HF）等，以增强对光刻胶的溶解和剥离能力。同时，还可能添加一些缓蚀剂、表面活性剂等，防止对衬底的腐蚀并提高剥离效果。