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Materiali fotoresist OLED e preparazione in corso
Mar 15, 2018

Il fotoresist è un materiale film resistente all'acquaforte che cambia in solubilità attraverso l'ultravioletto, il laser ad eccimeri, il fascio di elettroni, il fascio di ioni, i raggi X e altre fonti di luce. Le principali applicazioni includono circuiti integrati a semiconduttore, dispositivi discreti, display a schermo piatto, LED e imballaggio con chip flip, testine magnetiche e sensori di precisione.


All'inizio, la fotoresist era applicata all'industria della stampa, e fu usata gradualmente nel campo dei circuiti stampati negli anni '20. Negli anni '50 iniziò ad essere applicato all'industria dei semiconduttori. Alla fine degli anni '50, Eastman Kodak e Shipley furono progettati per l'industria dei semiconduttori e necessitavano di resistenze positive e negative.


Il fotoresist usa la differenza del tasso di dissoluzione dell'esposizione e delle aree non esposte per ottenere il trasferimento dell'immagine. Dal processo specifico da spiegare, poiché la fotoresist ha una sensibilità chimica leggera, che può essere utilizzata per reazioni fotochimiche, semiconduttore rivestito di fotoresist, conduttore e isolante, effetto protettivo esponendo le parti sinistra del fondo, quindi può essere richiesto l'attacco etching il trasferimento del substrato della maschera di modellazione fine da elaborare sul modello. Pertanto, il fotoresist è il materiale chimico chiave nella tecnologia di microelaborazione.


01 fotolitografia e processo di processo a dieci fasi

Preparazione della superficie: pulizia e spargimento della superficie del wafer secco

Rivestimento: rivestimento di un film sottile di fotoresist sulla superficie mediante rivestimento di rotazione

Cottura delicata: vaporizzando la parte solvente del photoresist riscaldando

Allineamento ed esposizione: l'allineamento preciso della maschera con il wafer e l'esposizione del fotoresist.

Sviluppo: rimozione di fotoresist non polimerizzato

Cottura dura: evaporazione continua del solvente

Esame dello sviluppo: verifica dell'allineamento e dei difetti della superficie

Acquaforte: rimozione della cupola di cristallo attraverso la parte di apertura del photoresist

Stripping: rimozione del photoresist sul wafer

Prova finale: esame superficiale delle irregolarità e altri problemi di incisione


In effetti, il fotoresist è il cuore del processo di fotolitografia. Nel processo di fabbricazione di circuiti integrati su larga scala, la litografia e la tecnologia di incisione sono i processi più importanti nell'elaborazione grafica a linee sottili, che determinano la dimensione caratteristica più piccola dei chip, che rappresentano il 40-50% del tempo di produzione dei chip, pari a 30 % del costo di produzione.


La risoluzione della produzione di semiconduttori sta migliorando e anche la richiesta di photoresist avanzato è sempre più urgente. L'innovazione dei materiali supporta fondamentalmente lo sviluppo della tecnologia di produzione dei chip.


I processi di preparazione, cottura, esposizione, incisione e rimozione saranno accuratamente regolati in base alle proprietà del fotoresist e all'effetto desiderato. La selezione del photoresist e la ricerca e lo sviluppo del processo photoresist sono un processo molto lungo e complesso. Il photoresist deve essere abbinato a molte fasi del processo di fabbricazione di litografie, maschere e semiconduttori, quindi una volta stabilito un processo di litografia, cambierà raramente.


La ricerca e lo sviluppo del photoresist sono difficili. Per i produttori di semiconduttori, è necessario un lungo ciclo di test per sostituire il photoresist stabilito. Allo stesso tempo, anche il costo della fotoluminescenza è enorme. Per i produttori, i test di produzione di massa richiedono la corrispondenza della linea di produzione. Il costo del test è enorme. Per R & amp; D team, l'investimento di fotolitografia a singolo elemento è superiore a $ 10 milioni, quindi le piccole imprese sono difficili da affrontare con un enorme R & amp; Investimento D


02 Elementi di base e classificazione del photoresist

La produzione di photoresist non è solo per esigenze ordinarie, ma anche per esigenze specifiche. Saranno regolati in base alle lunghezze d'onda e alle sorgenti di esposizione di luce diversa. Allo stesso tempo, il fotoresist di calore ha alcune caratteristiche, usa un metodo e una configurazione specifici, combinati con la superficie specifica. Questi attributi sono determinati dal tipo, dalla quantità e dal processo di miscelazione di diversi componenti chimici del photoresist.


Il photoresist è composto principalmente da 4 componenti di base, tra cui agente di polimerizzazione, solvente, grado fotosensibile e additivo.


Composizione di photoresist

Polimero: quando esposto a litografia, la struttura polimerica è solubile e polimerizzata. È un polimero speciale fotosensibile e sensibile all'energia. È costituito da un ampio gruppo di molecole pesanti. Queste molecole includono carbonio, idrogeno e ossigeno. La plastica è un polimero tipico.


Solvente: il fotoresist viene diluito per formare il film sottile, il componente più grande nel fotoresist, in modo che il fotoresist sia nello stato liquido e il fotoresist possa essere rivestito sulla superficie del wafer ruotando il metodo per formare uno strato sottile. Per il solvente di colla negativo è uno xilene profumato, usato per il solvente di gomma è 2-etossietil acetato o due metossi acetaldeide.


Agente fotosensibile: la reazione chimica del fotoresist viene controllata e regolata durante il processo di esposizione.


Fotosensibilizzante: viene aggiunto al fotoresist per limitare l'intervallo spettrale della luce reattiva o per limitare la luce di reazione a una particolare lunghezza d'onda.


Additivo: i vari componenti chimici aggiunti per ottenere effetti tecnologici, additivi e miscelazione di diversi tipi di fotoresist insieme per ottenere risultati specifici, come la colla negativa aggiungere colorante per assorbire e controllare la luce, aggiungendo l'agente anti-dissolvimento in gomma.


I polimeri con colla negativa saranno polimerizzati dallo stato non polimerizzato dopo l'esposizione. In realtà, questi polimeri formano una sostanza reticolata, che è un materiale anti-incisione. Pertanto, nella produzione di colla negativa, per evitare l'esposizione accidentale viene effettuata in condizioni di luce gialla. L'adesivo negativo è il primo fotoresist utilizzato, che ha una buona adesione, un buon effetto di bloccaggio e una fotosensibilità rapida. Tuttavia, si deformerà e si espanderà durante lo sviluppo, il che limita la risoluzione della colla negativa. Pertanto, in generale, la colla negativa viene utilizzata solo in un ampio campo online.


La gomma polimerica di base è il polimero fenolo formaldeide (resina Novolak). Nel fotoresist, il polimero è relativamente insolubile. Se esposto alla giusta energia luminosa, il fotoresist diventerà uno stato solubile. Questa reazione è la reazione fotolitografica. Quindi la parte disciolta sarà rimossa in solvente nel processo di sviluppo. Può aggiungere additivi anti-dissolti nel sistema di fotoresist positivo, evitare che le porzioni non esposte si dissolvino nel processo di sviluppo.


Il positivo generalmente ha le caratteristiche di alta risoluzione, buona copertura del passo, buon contrasto; allo stesso tempo di solito hanno scarsa adesione, capacità antincendio, alto costo problema.


Resistenza negativa comprendente colla a sistema negativo in gomma ciclizzata e colla negativa chimicamente amplificata (il principale principio dell'effetto resina differente); il positivo compreso il positivo tradizionale (sistema DNQ-Novolac) e il fotoresistato chimicamente amplificato (CAR).