半導(dǎo)體光刻膠的研發(fā)和生產(chǎn)涉及到種類眾多的原材料、復(fù)雜的配方和專用設(shè)備,這些技術(shù)因素共同構(gòu)筑了較高的技術(shù)壁壘,為國產(chǎn)化道路構(gòu)成了重重挑戰(zhàn)。特別是在上游原材料的開發(fā)方面,諸如單體、樹脂和光敏劑等新材料仍存在顯著的國產(chǎn)化空缺,導(dǎo)致我們高度依賴進(jìn)口原材料。因此,眾多光刻膠企業(yè)已經(jīng)開始從上游原料端進(jìn)行研發(fā),直至最終的光刻膠成品,形成了產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的趨勢,旨在打造一個(gè)閉環(huán)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。
值得注意的是,半導(dǎo)體光刻膠的實(shí)際測試及分析驗(yàn)證手段是其國產(chǎn)研發(fā)及量產(chǎn)的有力保障。其中,雜質(zhì)元素含量分析一直被視為半導(dǎo)體光刻膠的重要質(zhì)量管控指標(biāo),尤其是在當(dāng)前從原料到成品的全產(chǎn)業(yè)鏈追溯及分析管控中備受關(guān)注。
Step 1
? 國產(chǎn)化工原料的篩選與驗(yàn)證
針對合成研發(fā)的需求,需要制定具體的原料規(guī)格要求,以便篩選并驗(yàn)證國產(chǎn)化供應(yīng)商的原料性能,從源頭確保最終成品光刻膠的品質(zhì)。針對后續(xù)合成及純化過程中的工藝需求和難點(diǎn),可以采用 ICP-OES 或 ICP-MS 分析技術(shù)檢測原料中關(guān)鍵金屬元素雜質(zhì)的含量,這種方法簡單高效,能夠快速比對并篩選不同來源原料的差異。
Agilent 5800 ICP-OES軟件中的IntelliQuant Screening功能可以讓研發(fā)人員快速了解原物料中雜質(zhì)含量,為后續(xù)合成及純化提供有效參考。
Step 2
? 中間產(chǎn)物的研究、合成與驗(yàn)證
半導(dǎo)體光刻膠主要以成膜樹脂、光引發(fā)劑、溶劑為主要成分,并輔以抗氧化劑、均勻劑、增粘劑等。在研發(fā)過程中,所有這些組分原料的雜質(zhì)元素含量均需嚴(yán)格控制。特別是對于像 PGMEA 和 PGME 這樣的溶劑以及關(guān)鍵組分樹脂,還有分析起來較為復(fù)雜的 PAG,都需要采用合適且準(zhǔn)確的分析方法來測定其金屬雜質(zhì)濃度。Agilent ICP-MS 憑借全產(chǎn)業(yè)鏈的成熟分析方法,能夠同時(shí)分析多種半導(dǎo)體光刻膠原料及中間產(chǎn)物,無需進(jìn)行復(fù)雜的方法切換,這對于確保光刻膠質(zhì)量符合半導(dǎo)體制造要求具有至關(guān)重要的作用。
以分析難度較大的 PAG 樣品為例,其中通常含有三苯基硫或磺酸基團(tuán)等含S基體,S 元素會(huì)對 Ti、Zn 等元素造成質(zhì)譜干擾。7900 ICP-MS 通過氦氣碰撞模式,即可有效消除S基體帶來的質(zhì)譜干擾,測試方法簡單有效。如下圖所示,不同質(zhì)量數(shù)(66/68)的測試結(jié)果均表現(xiàn)出高度一致性。
Step 3
? 成品質(zhì)量分析與量產(chǎn)穩(wěn)定性驗(yàn)證
目前,國產(chǎn)半導(dǎo)體光刻膠在金屬雜質(zhì)含量方面已與國際龍頭產(chǎn)品相近,但其批次間的穩(wěn)定性問題仍然亟待解決。因此,在光刻膠量產(chǎn)階段,分析測試的穩(wěn)定性顯得尤為重要。而 Agilent 8900 ICP-MS/MS 憑借其超高的靈敏度和消除質(zhì)譜干擾的能力,為半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)線的嚴(yán)格質(zhì)量控制提供了有力保障。
另外,隨著對光刻膠中納米顆粒雜質(zhì)含量的日益關(guān)注,這一指標(biāo)逐漸成為了衡量國產(chǎn)產(chǎn)品與進(jìn)口高端產(chǎn)品質(zhì)量差距的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。Agilent 8900 ICP-MS/MS 憑借其成熟的納米顆粒分析技術(shù),為國產(chǎn)半導(dǎo)體光刻膠的分析提供了有效指導(dǎo),如下圖所示,該圖展示了兩種不同來源的同類型光刻膠中含 Fe 納米顆粒雜質(zhì)含量的快速剖析結(jié)果。
樣品 A
樣品 B
半導(dǎo)體光刻膠解決方案總結(jié)
國內(nèi)廠商正積極布局光刻膠及其上游材料供應(yīng)鏈,力求打破關(guān)鍵技術(shù)的“卡脖子”瓶頸。安捷倫半導(dǎo)體光刻膠元素分析解決方案,覆蓋從原料到光刻膠成品的全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量管控,實(shí)現(xiàn)對原料和光刻膠成品關(guān)鍵參數(shù)全面而精確的評估與監(jiān)控,可為國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠廠商的研發(fā)及生產(chǎn)進(jìn)程提供持續(xù)助力。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。