光刻胶论文参考文献

参考文献标准格式是指为了撰写论文而引用已经发表的文献的格式，根据参考资料类型可分为专著[M]，会议论文集[C]，报纸文章[N]，期刊文章[J]，学位论文[D]，报告[R]，标准[S]，专利[P]，论文集中的析出文献[A]，杂志[G]。

1、期刊论文类

一般格式如下：

作者.论文名称[J].期刊名称,发表年份(第几期):页码.

注意：一般而言，参考文献里的标点符号用的是英文状态下输入的标点符号。输完汉字要切换到英文状态，再输入相应的标点符号。

示例：沈延生.村政的兴衰与重建[J].战略与管理,1998(6):1-34.

2、学位论文类

一般格式如下：

作者.论文名称[D].毕业院校所在城市:毕业院校,论文提交年份:页码.

示例：

刘杨.同人小说的著作权问题研究[D].重庆:西南政法大学,2012:12-15.

3、书籍著作类

一般格式如下：

作者.著作名称[M].出版社所在城市:出版社名称,出版年份:页码.

示例：金太军.村治治理与权力结构[M].广州:广州人民出版社,2008:50.

扩展资料

最主要的是根据载体把文献分为印刷型、缩微型、机读型和声像型。

（1）印刷型：是文献的最基本方式，包括铅印、油印、胶印、石印等各种资料。优点查可直接、方便地阅读。

（2）缩微型：是以感光材料为载体的文献，又可分为缩微胶卷和缩微平片，优点是体积小、便于保存、转移和传递。但阅读时须用阅读器。

（3）计算机阅读型：是一种最新形式的载体。它主要通过编码和程序设计，把文献变成符号和机器语言，输入计算机，存储在磁带或磁盘上，阅读时，再由计算机输出，它能存储大量情报，可按任何形式组织这些情报，并能以极快的速度从中取出所需的情报。出现的电子图书即属于这种类型。

（4）声像型：又称直感型或视听型，是以声音和图像形式记录在载体上的文献，如唱片、录音带、录像带、科技电影、幻灯片等。

参考资料来源：百度百科—文献

参考资料来源：百度百科—参考文献标准格式

芯 东西（ID：aichip001）文 | 董温淑

现在，5nm制程芯片作为目前可量产的最先进芯片，将是顶级手机的标配，也是摩尔定律真正的捍卫者。年内将推出的华为Mate 40采用的麒麟1020芯片、苹果iPhone 12搭载的A14仿生芯片不出意外，都会采用5nm制程。

不少证据正在证实这一点，3月份，有爆料称台积电成功流片麒麟1020；4月份，台积电宣布为苹果代工A14芯片；在近期的中美贸易摩擦中，台积电是否能按时向华为出货Mate 40芯片也着实让人捏了一把汗。这一连串事件之中，为两大手机龙头代工芯片的台积电成为关键角色，举足之间关系着华为手机芯片供应的命运。

然而， 台积电能吃下苹果、华为的5nm订单，背后还少不了一家荷兰厂商的存在 ：芯片制造要想突破10nm以下节点，必须要用到EUV（极紫外线）光刻技术，而 EUV光刻机只有荷兰公司阿斯麦（ASML）能造 。不论是5nm量产赛道第一名台积电，还是第二名三星，想造出产品，就只能先乖乖向阿斯麦订货。

作为全球5nm产线不可或缺的狠角色，阿斯麦到底是一家什么样的公司？

我们不妨先理解“光刻”这项技术的重要性。如果把芯片比作刻版画。芯片生产的过程就是在硅衬底这张“纸”上，先涂上一层名为光刻胶的“油墨”，再用光线作“笔”，在硅衬底上“拓”出需要的图案，然后用化学物质做“刻刀”，把图案雕刻出来。

其中，以光线为“笔”、拓印图案这一步被称为光刻。在芯片制造几百道工序里，光刻是芯片生产中最重要的步骤之一。图案线条的粗细程度直接影响后续的雕刻步骤。目前市场上主流的光刻技术是DUV（深紫外线）技术，最先进的则是EUV技术。

完成这一步需要用到的设备——光刻机，一台售价从数千万美元高至过亿美元。要知道，美国最先进的第五代战机F-35闪电II式的售价还不到8000万美元。

放眼全球，光刻机市场几乎被3家厂商瓜分：荷兰的阿斯麦（ASML）、日本的尼康（Nikon）和佳能（Canon）。

在这3家中，阿斯麦又是当之无愧的一哥。据中银国际报告， 阿斯麦全球市场市占率高达89% ！其余两家的份额分别是8%和3%，加起来仅有11%。 在EUV光刻机市场中，阿斯麦的市占率则是100% 。

要指出的是，阿斯麦并非生来就含着金汤匙。阿斯麦成立于1984年，入局光刻机市场晚于尼康（1917年成立，1980年发售其首款半导体光刻机）和佳能（1937年成立，1970年推出日本首台半导体光刻机）。成立之初，阿斯麦只有31名员工，还曾面临资金链断裂的窘境。

36年间，这家几近破产的小公司是怎样成长为光刻机一哥的？又是如何在十多年里占据第一宝座屹立不倒的？今天，智东西就来复盘这家荷兰光刻机之星的逆袭之路。

更为重要的一点，在美国狙击华为芯片供应的组合拳里，阿斯麦间接或直接地成为一颗关键棋子，美国人凭什么限制阿斯麦的生意，背后又有怎样的渊源？

在郁金香国度荷兰的南部，坐落着一个居民人数20余万的市镇，艾恩德霍芬，阿斯麦（Advanced Semiconductor Material Lithography，直译：先进半导体材料光刻技术）总部就位于此。

阿斯麦是一家采用“无工厂模式”的光刻设备生产商，主要产品就是光刻机，还提供服务于光刻系统的计量和检测设备、管理系统等。

翻开全球芯片厂商的光刻机订货单，其中绝大多数都发给了阿斯麦。以2019年为例，阿斯麦共出货229台光刻机，净销售额为亿欧元，净利润为亿欧元。相比之下，尼康出货46台，佳能出货84台。

▲阿斯麦、尼康、佳能出货量对比

除了出货量占优，阿斯麦（ASML）也代表着全球最顶尖的光刻技术。在阿斯麦2019年卖出的229台光刻机中，有26台是当今最高端的EUV（极紫外线）光刻机。而在EUV光刻市场，阿斯麦是唯一的玩家。

EUV光刻机采用波长的光源，是突破10nm芯片制程节点必不可少的工具。也就是说，就算DUV（深紫外线）光刻机能从尼康、佳能那里找到替代，但如果没有阿斯麦的EUV光刻机，芯片巨头台积电、三星、英特尔的5nm产线就无法投产。

时间迈进2020，光刻机市场三分的格局中，阿斯麦已稳居第一10多年。在“光刻机一哥”光环的背后，阿斯麦又有怎样的故事？

智东西从技术路线选择、先进技术攻关、资金支持、研发投入等方面入手，还原出这个故事真实、立体的脉络。

罗马不是一天建成的，阿斯麦的成功也绝非一蹴而就。今日风头无两的光刻机市场一哥背后，是一个卑微的开始和一段曲折的往事。

故事要从20世纪80年代讲起，那时候距离摩尔定律被正式提出（1975年）不到10年，增加芯片晶体管数目还不是让全球半导体学者挤破头的课题。相应地，对光刻机光源波长的要求较低。当时的光刻机采用干式微影技术，简言之，光源发光，光线在涂有光刻胶的硅基底上“画”就完了。

比如，1980年尼康推出的可商用步进式重复式光刻机（Stepper），光源波长为1微米。连芯片厂家英特尔也自己设了个光刻机部门，用买来的零件组装光刻机。

通俗来说，步进式重复光刻机的工作原理是使涂有光刻胶的硅片与掩膜板对准并聚焦，通过一次性投影，在晶圆片上刻画电路。

▲尼康1980年推出的光刻机NSR-1010G

在这种背景下，荷兰电子产品公司飞利浦在实验室鼓捣出了步进式扫描光刻技术的雏型，但拿不准这项技术的商业价值。思前想后，它决定拉人入伙，让合作者继续研发，这样既有人分摊成本，也给了自己观望的机会。

步进式扫描光刻技术的原理是，光线透过掩膜板上的狭缝照射，晶圆与掩膜板相对移动。完成当前扫描后，晶圆由工作台承载，步进至下一步扫描位置，进行重复曝光。整个过程经过重复步进、多次扫描曝光。

▲步进式扫描光刻技术示意图

在飞利浦的设想里，理想的合伙人当然是技术先进、实力雄厚的美国大厂，如IBM、GCA之流。但在美国走了一圈后，飞利浦意识到了现实的骨感：各大厂商纷纷表示拒绝。

但是，并非所有人都不看好飞利浦的光刻项目，就在飞利浦碰壁之际，荷兰小公司ASMI（ASM International，直译为ASM国际）的老板Arthur Del Prado跑来，自荐要接下飞利浦的光刻项目。

▲Arthur Del Prado

ASM International创立于1964年，是一家半导体设备代理商，对制造光刻机并无经验。因此，飞利浦犹豫了1年的时间。最终，1984年，飞利浦选择“屈就”，同意与ASMI公司各自出资210万美元，合资成立阿斯麦，由这才开启了阿斯麦的故事。

阿斯麦首任CEO为Gjalt Smit，任职时间为1984～1988年。据称，由于阿斯麦成立初期知名度较低，Gjalt Smit曾在未经授权的情况下在阿斯麦招聘广告中使用飞利浦的标志。

▲阿斯麦创始初期CEO Gjalt Smit

2013年至今，阿斯麦总裁兼CEO由Peter Wennink担任。Peter Wennink早在1999年就加入了阿斯麦，曾担任过执行副总裁、首席财务官等职。在加入阿斯麦之前，Peter就职于全球四大会计师事务所之一的德勤会计师事务所。

▲现任阿斯麦总裁兼CEO Peter Wennink

其实，在与飞利浦合资成立阿斯麦之前约10年的1975年，ASMI就曾在香港开设办公室。最初，ASMI香港办公室只负责销售，随着时间推移，该办公室发展出了生产能力。1988年，ASMI在香港办公室的基础上成立了新公司ASMPT（ASM PACIFIC Technology，直译为ASM太平洋技术）。到今天，ASMPT已成长为全球最大的半导体组装和封装技术供应商之一。

作为站在阿斯麦、ASMI、ASMPT背后的操盘手，Arthur Del Prado成为一代业界传奇，被誉为“欧洲半导体设备行业之父”。2016年，这位传奇人物以85岁高龄逝世，但与他渊源颇深的三家半导体公司仍在创造新故事。Arthur的长子Chuck Del Prado，于2008年接替Arthur继任为ASMI CEO，并于2019年退休。ASMI现任CEO是Benjamin Loh。ASMPT现任CEO是Robin Ng。

回到阿斯麦的故事，飞利浦同意出资210万美元成立阿斯麦，但拒绝提供更多资金和办公场地。成立之初的阿斯麦只有31名员工，由于没有办公室，这31名员工就窝在飞利浦大厦外的简易木板房里办公。当时， 飞利浦绝不会想到，这个几乎被当作“弃子”的项目和退而求其次选择的小公司，孕育出的是能把尼康拉下马的光刻机新星。

▲垃圾车后面就是阿斯麦成立之初的简易木板屋，其后的大厦是飞利浦大厦

如前所说，20世纪80年代还是光刻机的技术红利期。在干式微影技术的技术路线下，阿斯麦成立的第一年就造出了步进式扫描光刻机PAS 2000。 但是，技术的红利期很快就会过去，之后发生的一切会造就光刻机市场的新格局。

▲阿斯麦于1984年推出的PAS 2000

进入21世纪，为了延续摩尔定律，人们改进了晶体管架构方式，但光刻机光源波长卡在了193nm上。这造成的后果是光刻“画”出的线条不够细致，阻碍晶体管架构的实现。要解决这个问题，最直接的方式就是把光源波长缩短，比如尼康、SVG等厂商试图采用157nm波长的光线。

实践中，实现157nm波长的光刻机并不容易。首先，157nm波长的光线极易被193nm光刻机使用的镜片吸收；其次，光刻胶也要重新研发；另外，相比于193nm波长，157nm波长进步不到25%，回报率较低。但在当时，这似乎是唯一的办法。

到了2002年，时任台积电研发副经理林本坚提出：为什么非要改变波长？在镜头和光刻胶之间加一层光线折射率更好的介质不就行了？那么什么介质能增加光的折射率呢？林本坚说，水就可以。与干式光刻技术相对，林本坚的技术方案被称为浸没式光刻技术。经过水的折射，光线波长可以由193nm变为132nm。

时间再往回推15年（1987年），林本坚就职于IBM，那时他就有了浸没式光刻技术的想法。2002年芯片制程卡在65nm之际，林本坚看到了浸没式光刻技术的机会。为了解决技术难题、消除厂商疑虑，林本坚花费半年时间带领团队发表3篇论文。

当时，业界质疑水作为一种清洁剂，会把镜头上的脏东西洗出来，还有人担忧水中的气泡、光线明暗等因素会影响折射效果。根据林本坚团队的研究，他们提出了一种曝光机，可以保持水的洁净度和温度，使水不起气泡。虽然这种曝光机并未在实际中被采用，但林本坚的研究证明了技术上的难题是可以被解决的。

他还亲自奔赴美国、日本、德国、荷兰等地，向光刻机厂商介绍浸没式光刻的想法。但是，有能力进行研发的大厂普遍不买账。

▲林本坚

个中原因也不难理解，自20世纪60年代起，玩家入局光刻机市场，在干式光刻技术上投入了大量财力、人力、物力，好不容易踏出一条可行的技术路线。如果按照林本坚“加水”的想法，各位前辈就得“一夜回到解放前”，从技术到设备重新 探索 。很少有人舍得这么高的沉没成本。但是，“很少有人”不代表“没有人”。

奔波到荷兰后，林本坚终于听到了一个好消息： 阿斯麦愿做这第一个吃螃蟹的勇士 。2003年10月份，ASML和台积电研发出首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i。2004年，阿斯麦的浸没式光刻机改进成熟。同年，尼康宣布了157nm的干式光刻机和电子束投射产品样机。

但是，一面是改进成熟的132nm波长新技术，一面是157nm波长的样机，胜负不言而喻。

数据显示，在2000年之前的16年里，ASML占据的市场份额不足10%。2000年后，阿斯麦市场份额不断攀升。 到2007年，阿斯麦市场份额已经超过尼康，达到约60%。

当命运之神把浸没式光刻微影的机遇摆放到阿斯麦、尼康等玩家面前，只有阿斯麦勇敢地伸出手，而尼康则是成也干式微影、败也干式微影。 在全球光刻机市场这一回合的较量中，阿斯麦选择了正确的技术路线，从而赢得了后来居上的机会。

▲首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i

如果说推出浸没式光刻机让阿斯麦领先尼康一步，那么突破EUV光刻技术则让它成为了名副其实的光刻机一哥。2010年至今，EUV光刻市场中只有阿斯麦一位玩家。

突破10nm节点能够带来的经济效益不必赘述，在众多玩家中，为什么只有阿斯麦掌握了EUV光刻机的核心技术？实际上，这与它集合了美国、欧洲的顶级科研力量有关。 这段故事还要从1997年讲起。

1997年，英特尔认识到跨越193nm波长的困难，渴望通过EUV来另辟蹊径。为了能从其他玩家处借力，英特尔说服了美国政府，二者一起组建了一个名为“EUV LLC（The Extreme Ultraviolet Limited Liability Company，极紫外线有限责任公司）”的组织。EUV LLC里可谓是群英荟萃，商业力量有摩托罗拉、AMD、英特尔等，还汇集了美国三大国家实验室。

EUV LLC里，美国成员构成了主体。在对外国成员的选择上，英特尔和白宫产生了分歧。英特尔看中阿斯麦和尼康在光刻机领域的经验，想拉他们入伙。但白宫认为如此重要的先进技术研发不该邀“外人”入局。

此时，阿斯麦显示出了惊人的前瞻能力，它向美国表示：我愿意出资在美国建工厂和研发中心，并保证55%的原材料都从美国采购，只求你们研究EUV一定要带我玩。

如此诚意让美国难以拒绝，就这样，阿斯麦成为EUV LLC里唯二的两家非美国公司之一，另一家是德国公司英飞凌。

反观尼康，这一次则完全是吃了国籍的亏。1998年发表的文件《合作研发协议和半导体技术：涉及DOE-Intel CRADA的事宜》，写明了尼康被排除在EUV LLC外的终极原因：“……有人担心尼康会成功将技术转移到日本，从而消灭美国的光刻工业。”

1997年到～2003年，阿斯麦和世界顶级的半导体领域玩家聚集在EUV LLC，用了6年时间回答一个问题：EUV有可能实现吗？他们发现答案是肯定的。至此，EUV LLC使命完成，在2003年就地解散，其中各个成员踏上独自研发之路。

其实，其他欧洲、日本、韩国的玩家也曾 探索 过EUV光刻技术。但是，他们的实力始终无法与汇集了美国顶级科研实力的EUV LLC相比，这意味着阿斯麦在EUV研发之路上占得先机。国际光电工程学会（SPIE）官网写出了EUV LLC的重要性：“如果不是EUV LLC对技术的形成和追求，EUV光刻技术就不会成为IC制造领域的未来竞争者。”

6年时间里，EUV LLC证明了用极紫外线作为光源造光刻机是可行的，但却没指出一条明路。到了2005年，EUV光刻机还是连个影子都没有，但巨额的研发资金、难以跨越的技术瓶颈已经足以让大多数玩家望而却步。但是，阿斯麦还是不肯死心，并且决定要牵头欧洲的EUV研发项目。 如果说在EUV LLC中，阿斯麦是蜷缩在角落里等待被其他大玩家“带飞”，那这一次，阿斯麦则是要自己做领头雁。

研发过程面临的困难无非集中在资金和技术两方面，阿斯麦把它们逐个击破。缺钱？那就去找，阿斯麦从欧盟第六框架研发计划中拉来2325万欧元经费。缺技术？阿斯麦集合3所大学、10个研究所、15个公司联合开展了“More Moore”项目，着力攻坚。

终于，2010年，阿斯麦出货了首台EUV光刻机。这台光刻机型号为NXE：3100，被交付给台积电，用于进行研发。

至此，在EUV市场，阿斯麦已经做到了人无我有，接下来的问题就是产品的迭代和进化。2013年，阿斯麦收购了光源提供商Cymer，为公司量产EUV设备打基础。经过几次升级，阿斯麦在2016年推出首台可量产的EUV光刻机NXE：3400B并获得订单。NXE：3400B售价约为亿美元，从2017年第二季度起开始出货。直到今天，产品的迭代还在继续。根据阿斯麦的信息，EXE：5000系列光刻机样机最快在2021年问世。

从1997年到2010年，13年的艰难求索，终于让阿斯麦攻克了EUV的技术高地。辛勤付出终有回报， 目前，阿斯麦仍是唯一掌握EUV光刻技术的厂商。

▲阿斯麦的最新EUV光刻机TWINSCAN NXE：3400C

根据公开信息，一台EUV光刻机售价约为亿美元，一台DUV光刻机的售价也要数千万美元。在高额售价的背后，是前期研发阶段巨量的资金投入。要支撑对光刻技术的研发，阿斯麦必须找到一条可持续的“财路”，否则就可能陷入困境。

事实上，阿斯麦也的确经历过“财政危机”。1988年，阿斯麦进军台湾市场，还未来得及在新的市场竞争中喘口气，老东家ASMI就因无法获得预期内的回报比作出撤资决定。同时，由于当时全球电子行业市场不乐观，飞利浦也宣布了一项成本削减计划。内外夹击之下，阿斯麦几近破产。好在危机时刻，时任阿斯麦CEO Gjalt Smit联系了飞利浦董事会成员Henk Bodt，后者说服了飞利浦董事会，为阿斯麦拉来一笔约1亿美元的“救命钱”。

这笔资金帮助阿斯麦在进军台湾市场的初期站稳了脚。随后几年，阿斯麦凭借步进式扫描光刻机扭亏为盈，并于1995年3月15日在阿姆斯特丹和纽约证券交易所成功上市，上市首日市值为约亿美元。

▲Henk Bodt

为了能够获得充足的资金支持，2012年，阿斯麦提出一项 “客户联合投资计划”（CCIP，Customer Co-Investment Program） ，简单来说，就是接受客户的注资，客户成为股东的同时拥有优先订货权。这无疑是一个双赢的举措：把阿斯麦的研发资金压力转移出去，让客户为先进光刻技术的研发买单，这样不仅使阿斯麦无后顾之忧地进行研发，也保证了客户对先进光刻技术的优先使用权。

2012年，芯片制造行业3大龙头英特尔、台积电、三星都推出了22nm芯片产品。CCIP计划一经推出，这3家公司纷纷响应。根据协议，英特尔斥资41亿美元收购荷兰芯片设备制造商阿斯麦公司的15%股权，另出资10亿美元，支持阿斯麦加快开发成本高昂的芯片制造 科技 。台积电投资亿欧元，获取阿斯麦公司约5%股权。三星斥资亿欧元购得3%股权，并额外注资亿欧元合作研发新技术。

最终，阿斯麦以23%的股权共筹得53亿欧元资金。要知道，2012年全年，阿斯麦的净销售额才约为亿欧元。

在 科技 圈，研发、创新能力就是生命力。华为5G、芯片技术为什么强？任正非曾在接受采访时表示，2020年华为将把约200亿美元（约合人民币1420亿元）花在研发上。而在研发方面，阿斯麦与华为一样“疯狂”。

早在2002年，阿斯麦就敢向浸没式光刻技术押注。到了今天，大力投资搞技术研发已经成为阿斯麦的传统。

根据2019年度财报， 阿斯麦全年投入了20亿欧元用于技术研发，占到净销售额（亿欧元）的 。相比之下，2019年尼康在光刻系统上的投资为亿日元，占到光刻系统营收（亿日元）的约。

2007年开始，“时年”13岁的阿斯麦开始以领先的姿态傲然于光刻机市场，至今仍然如此。列出阿斯麦近些年的研发投入，或能解释它这么多年来屹立不倒的原因。

▲近5年阿斯麦研发投入及营收情况

另外，在专利网站Patentscope上的搜索结果显示， 阿斯麦申请的专利数目已经达到14444项 。阿斯麦虽然是一家商业公司，但支撑它走得更远的，不是对金钱的追求，而是对技术的长远投资。

回顾过去36年，阿斯麦从一个蜷缩在木板房中的小公司成长为一代光刻机巨擘，其中原因少不了 历史 的机遇，如林本坚适时提出了浸没式光刻技术的想法。但是，更具决定性意义的是阿斯麦准确的前瞻和果断的选择，比如，在21世纪初，阿斯麦放弃干式微影，转投浸没式光刻技术；再比如，早在1997年，阿斯麦以自身妥协换来EUV LLC的入场券。对于商业与技术相互促进的关系，阿斯麦还有着深刻的理解，多年来对技术研发的大力投入，成为它屹立不倒的重要原因。手握顶尖的技术，阿斯麦还获得了客户的支持，从而在全球光刻机市场中走得更远。

以阿斯麦这36年的历程为鉴，对比我国。1977年，我国第一台光刻机诞生，加工晶片直径为75毫米。今天，国产光刻机制造商有上海微电子、中科院光电所等，最先进的设备推进至22nm节点，而国际最先进工艺已突破5nm节点。国产光刻机无疑还有很长的路要走。

芯片是“中国制造”的痛点。不论是近期华为被美国断供芯片的新闻，还是两会政府工作报告中“国产化”“功率半导体”“传感器芯片”等话题被一再提及，背后的事实都让人黯然：我们曾在一穷二白的条件下造出原子弹，但在GDP总量近100万亿人民币的今天，中国还是难以独立造“芯”。在种种困难中，光刻技术直接卡住了芯片制造的“脖子”。

要解决这一问题，技术攻关当然是必不可少的。另外，借力国外成熟产品或可帮助芯片制造商实现突破。2018年，我国芯片公司中芯国际花费约亿美元，向阿斯麦订购了一台EUV光刻机。由于种种原因，目前，这台光刻机还未成功交付。我们期待它能够尽快落地中国，助力我国的芯片事业再上一个台阶。中国有市场、有人才，也不缺恒心与毅力，相信我国光刻机事业会有光明的未来。

参考文献：

1、《曾经的光刻机霸主：尼康营收暴减九成，裁员 700 人》EE Times China

2、《全球半导体设备龙头专题（一）》安信证券

3、《阿斯麦封神记：这家荷兰公司，扼住了全球半导体芯片的咽喉》魔铁的世界

4、《光刻机的发展与荷兰ASML公司的故事》光纤在线

5、《做成那不可能之梦：低调华人科学家颠覆技术 影响人类》知识分子

6、《More Moore” Shows European EUV Innovation at EUV 2006 in Barcelona》CORDIS

光敏聚酰亚胺作为一种十分优质的高分子材料，其被广泛用于微电子领域的绝缘层与保护层。在非光敏聚酰亚胺应用中，图形加工实施十分困难，而光敏聚酰亚胺的图形光刻工艺十分容易，这就引起聚酰亚胺应用领域的广泛重视。本文主要对光敏聚酰亚胺的研究和应用进行分析。关键词：光敏聚酰亚胺；研究；应用聚酰亚胺(PI)作为高分子材料，其具有十分显著的耐高低温特性、机械拉伸特性和电子绝缘等优异性能，其被充分的利用在各种电子机械、航空航天和电子封装等领域。但是这种材料不具有感光功能,传统工艺使用起来制备比较繁琐，不利于产品的质量提高[1]。因此需要光敏性聚酰亚胺（PSPI）简化生产工艺，提高产品质量。光敏聚酰亚胺不仅具有较高的感光性，而且耐热效果十分理想。一般光敏聚酰亚胺依据所能够得到的光刻图形不同,其主要分为负性和正性两种。1负性PSPI的探究.离子型PSPI离子型PSPI属于负性中的一种，其具有良好的耐热光敏作用，而且灵敏度极高，使用性能良好，制备简单。毕竟热第 2 页稳定性能和电绝缘性可以很大程度上实现微电子工业对于聚酰亚胺的要求,使用起来前景良好。比如有关研究中，早在1971年就将光敏聚酰亚胺的概念提出来,其主要构成为3份聚酰胺酸和1份重铬酸钾溶液,其在长期的紫外光照射下，两种物质会发生交联,从而形成负性光刻图形。但是因为这种材料的储存期限比较短，所以没有得到十分广泛的推广。自增感型PSPI近几年，随着各种信息电子技术的发展，微电子技术逐渐被运用在各个领域中。毕竟光敏聚酰亚胺之所以能够成为一种十分有效的感光材料，就是因为其第 3 页具有良好的性能。负性自增感PSPI在进行制备的时候，过程十分简单,而且得到的产物纯度相对其他材料显著较高,其分子量也比较容易进行调控,能够被多种有机溶剂进行溶解。尤其是对于可溶性自增感型负性PSPI光刻工序的利用,需要极大地提高其耐热性,从而让图像留膜率得到提高。有关研究中，充分地将一种有氧硅键的结构单元二氨单体与含有侧烷基的二胺基单体和四羧酸二苯甲酮二酐等进行化学反应，形成了改性自增感型光敏聚酰亚胺，对于改性光敏聚酰亚胺所具备的电学性能和力学性能等分析，需要进行进一步的研究。有关研究中，通过制备一种新型的芳香族二胺单体，第 4 页对其使用性能进行分析[2-3]，但是这种结构具有较强的不对称性,通过对其实施红外、紫外和玻璃化转变温度等测试，就可以得到其使用性能数据，研究结果显示出，这种制备出来的光敏聚酰亚胺树脂有着十分显著的溶解性能和光学效果，而且储存稳定性良好,其可以在后期的高温固化作用下，实现良好的热学性能。酯型PSPI所谓的酯型PSPI就是聚酰胺酸酯(PAE)树脂制备的光敏聚酰亚胺, 其具有敏性较强的特点，其在高温加热作用下可以形成的聚酰亚胺薄膜。对其进行实际应用的第 5 页时候，还存在较多的缺点。比如：其存在的感光度较差，吸湿和基片的粘结性不好，也不具备良好的稳定性呢，如果长期利用容易出现裂痕。因为现阶段的使用中，许多科学研究人员对于该类光敏聚酰亚胺的感光性能和制备方式都引起重视，所以针对性的对酯型光敏聚酰亚胺的实际利用性能进行了改良性的研究。有关研究中，通过对几种不同主链结构的性能互异性进行研究，也对光敏聚酰亚胺树脂的感光性能充分实施考察。有关研究结果显示出，以PAE-I作为成膜剂研发的酯型光敏聚酰亚胺灵敏度极高。Seimens和Asachi等大型企业对这种材料进行利用的时候，主要将酰亚第 6 页胺基质当作非氯离子的缩合剂进行酯型光敏聚酰亚胺合成,然后利用二酸二酯以及二胺聚合形成了无氯离子的光敏聚酰亚胺材料。2正性PSPI的探究含邻硝基苄的酯型PSPI邻硝基苄酯类光敏聚酰亚胺属于正性范围，其可以在260~270nm这个范围中，充分的利用紫外光照射条件，让生成羧酸和醛产生重排作用,其中在含有邻硝基苄酯高分子材料的聚酰亚胺在实现感光作用后，会将含酯键破坏后变为C00H,因此在对这种材料使用的时候，这种光敏聚酰亚胺被光照后，就可以有效地实第 7 页现在碱性显影液中溶解。如果将非曝光区部分保留，就能科学的形成正性光刻图像。在对邻硝基苄酯光敏结构进行利用的时候，不仅能够科学的将聚体聚酰胺酸(PAA)利用在分子结构中,还能科学的将侧基直接导入到聚酰亚胺分子结构中。其次，这种材料的利用，不仅可以有效地防止聚酰胺酸亚胺化中出现薄膜体积减薄过度问题,还能改善应用工艺过程中存在的各种问题，改善光敏性不好的情况，通过这种方式，还能提升光敏聚酰亚胺的分辨率，改善其感光性。聚异酰亚胺类聚异酰亚胺也属于正性中的一种，在一第 8 页定程度上，因为其具有良好的非对称性，所以能够有效地溶解，降低溶液黏度。让其材料在经过合理的高温处理以后，实现对应的亚胺化。其过程不易有低分子挥发物的生成，一定程度上使其膨胀系数降低，提升力学性能和电学性能，保持良好的耐高温性能，因此其可以在电子领域和航空材料等各种领域得到广泛的利用，具有较为广泛的发展前途，属于非常重要的一种材料[4]。而且聚异酰亚胺型的光敏聚酰亚胺能够在紫外线条件的干预下，与碱性催化剂共同发生作用，从而实现良好的聚酰亚胺显影特点，提升聚异酰亚胺与碱性显影液溶解性能，使其可以获得良好的正性图第 9 页形，最大限度满足各种光波导器件对于材料的要求，比如：这种材料的利用能够有效地降低光传输损耗，保证光波导器件的加工透明性能。综上所述，光敏聚酰亚胺作为一种新型的材料，其具有显著的性能优势，其不仅有着较好的感光性，而且也具有较好的耐热性，这些性能是其他材料所不具备的优良性能,其现阶段被广泛地利用在各种微电子、航天航空和电子封装等行业，前景十分广泛。但是由于我国在这种光敏聚酰亚胺发展较晚，所以在技术方面也不是十分成熟，从而不利于国内电子行业和发展性能提高。现阶段国内许多研究人员都对这种研究十分重视，第 10 页所以在对该材料的研究中，也在不断地改良，利用并促进光敏聚酰亚胺制备应用技术的成熟发展[5-6]。例如:在实际的光敏聚酰亚胺结构研发中，可以适当地引入一些氟原子和硅原子,必要的时候，有关科学研究人员能够加强对查尔酮结构(即丙烯酰基)的利用，从而通过这种成分实现材料的性能提高。由此可见，光敏聚酰亚胺具有十分广泛的发展前景，所以在日后的发展中，这种材料一定会得到更为广泛的利用，应用在更多领域的发展中，促进更多行业的发展。参考文献：[1]魏文康,虞鑫海,王凯,等.光敏聚酰亚胺第 11 页的研究与应用进展[J].合成技术及应用,2018,33(3):23-26.[2]刘金刚,袁向文,尹志华,等.正性光敏聚酰亚胺研究与应用进展(二)[J].电子与封装,2009,9(1):7-11,23..[3]刘金刚,袁向文,尹志华,等.正性光敏聚酰亚胺研究与应用进展(一)[J].电子与封装,2008,8(12):1-6.[4]张文涛,王国志,刘文兴,等.光敏型聚酰亚胺的研究进展[J].现代涂料与涂装,2018,21(2):12-15.[5]张燕,职欣心,武晓,等.聚酰亚胺材料在智能制造领域的应用进展[J].化工新型材料,2019,47(5):1-4.第 12 页[6]郭喜,李忠贺,刘佳星,等.光敏聚酰亚胺在硫化镉紫外器件中的应用[J].激光与红外,2016,46(9):1156-1159.作者简介：陈存浩（1993年6月），男，汉族，山东聊城人，技术员，本科。单位:波米科技有限公司，研究方向:光敏聚酰亚胺，单位所在的省市:山东省聊城市，邮编:252300。光敏聚酰亚胺（PSPI）是一类在高分子链上兼有亚胺环以及光敏基因，集优异的热稳定性、良好的机械性能、化学和感光性能的有机材料。光敏聚酰亚胺属于聚酰亚胺中的高端产品。目前，PSPI(光敏聚酰亚胺)在光刻胶、电子封装双领域发力。光敏聚酰亚胺主要有光刻胶和电子封装两大使用。PSPI光刻胶比较于传统光刻胶,无需涂覆光隔绝剂,能大幅缩减加工工序。一起PSPI也是重要的电子封装胶,光敏聚酰亚胺作为封装资料可用于:缓冲涂层、钝化层、α射线屏蔽资料、层间绝缘资料、晶片封装资料等,一起还广泛使用于微电子工业中,包含集成电路以及多芯片封装件等的封装中。有需求的客户可联系客服，米格实验室为您提供适合的国产产品。

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