歷史上光刻機(jī)所使用的光源波長呈現(xiàn)出與集成電路關(guān)鍵尺寸同步縮小的趨勢,。不同波長的光刻光源要求截然不同的光刻設(shè)備和光刻膠材料,。在20世紀(jì)80年代,半導(dǎo)體制成的主流工藝尺寸在1.2um(1200nm)至 0.8um(800nm)之間,。那時(shí)候波長436nm的光刻光源被大量使用,。在90年代前半期,,隨著半導(dǎo)體制程工藝尺寸朝 0.5um(500nm)和0.35um(350nm)演進(jìn),光刻開始采用365nm波長光源,。436nm和365nm光源分別是高壓汞燈中能量比較高,,波長**短的兩個(gè)譜線。高壓汞燈技術(shù)成熟,,因此很早被用來當(dāng)作光刻光源,。使用波長短,能量高的光源進(jìn)行光刻工藝更容易激發(fā)光化學(xué)反應(yīng),、提高光刻分別率,。以研究光譜而聞名的近代德國科學(xué)家約瑟夫·弗勞恩霍夫?qū)⑦@兩種波長的光譜分別命名為G線和I線。這也是 g-line光刻和 i-line光刻技術(shù)命名的由來,。光刻膠又稱光致抗蝕劑,,是一種對光敏感的混合液體。普陀濕膜光刻膠溶劑
光刻膠所屬的微電子化學(xué)品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領(lǐng)域,,是典型的技術(shù)密集行業(yè),。從事微電子化學(xué)品業(yè)務(wù)需要具備與電子產(chǎn)業(yè)前沿發(fā)展相匹配的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù),,如混配技術(shù)、分離技術(shù),、純化技術(shù)以及與生產(chǎn)過程相配套的分析檢驗(yàn)技術(shù),、環(huán)境處理與監(jiān)測技術(shù)等。同時(shí),,下游電子產(chǎn)業(yè)多樣化的使用場景要求微電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)有較強(qiáng)的配套能力,,以及時(shí)研發(fā)和改進(jìn)產(chǎn)品工藝來滿足客戶的個(gè)性化需求。光刻膠的生產(chǎn)工藝主要過程是將感光材料,、樹脂,、溶劑等主要原料在恒溫恒濕 1000 級的黃光區(qū)潔凈房進(jìn)行混合,在氮?dú)鈿怏w保護(hù)下充分?jǐn)嚢?,使其充分混合形成均相液體,,經(jīng)過多次過濾,并通過中間過程控制和檢驗(yàn),,使其達(dá)到工藝技術(shù)和質(zhì)量要求,,然后做產(chǎn)品檢驗(yàn),合格后在氮?dú)鈿怏w保護(hù)下包裝,、打標(biāo),、入庫。浙江彩色光刻膠單體在選擇光刻膠時(shí)需要考慮化學(xué)性質(zhì),、照射時(shí)間,、敏感度和穩(wěn)定性等因素,以確保所選的光刻膠能夠滿足制造要求,。
目前中國光刻膠國產(chǎn)化水平嚴(yán)重不足,,重點(diǎn)技術(shù)差距在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,有2-3代差距,,隨著下游半導(dǎo)體行業(yè),、LED及平板顯示行業(yè)的快速發(fā)展,未來國內(nèi)光刻膠產(chǎn)品國產(chǎn)化替代空間巨大,。當(dāng)今,,中國通過國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)撬動(dòng)全社會資源對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行投資和扶持。同時(shí),,國內(nèi)光刻膠企業(yè)積極抓住中國晶圓制造擴(kuò)產(chǎn)的百年機(jī)遇,,發(fā)展光刻膠業(yè)務(wù),力爭早日追上國際先進(jìn)水平,,打進(jìn)國內(nèi)新建晶圓廠的供應(yīng)鏈,。光刻膠的國產(chǎn)化公關(guān)正在展開,在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域,,中國已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競爭力的本土企業(yè),。在半導(dǎo)體和面板光刻膠領(lǐng)域,,盡管國產(chǎn)光刻膠距離國際先進(jìn)水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,,中國已經(jīng)有一批光刻膠企業(yè)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,。
光刻膠按應(yīng)用領(lǐng)域分類,可分為 PCB 光刻膠,、顯示面板光刻膠,、半導(dǎo)體光刻膠及其他光刻膠。全球市場上不同種類光刻膠的市場結(jié)構(gòu)較為均衡,。智研咨詢的數(shù)據(jù)還顯示,,受益于半導(dǎo)體、顯示面板,、PCB產(chǎn)業(yè)東移的趨勢,,自 2011年至今,光刻膠中國本土供應(yīng)規(guī)模年華增長率達(dá)到11%,,高于全球平均 5%的增速,。2019年中國光刻膠市場本土企業(yè)銷售規(guī)模約70億元,全球占比約 10%,,發(fā)展空間巨大,。目前,,中國本土光刻膠以PCB用光刻膠為主,,平板顯示、半導(dǎo)體用光刻膠供應(yīng)量占比極低,。金屬氧化物光刻膠使用金屬離子及有機(jī)配體構(gòu)建其主體結(jié)構(gòu),,借助光敏基團(tuán)實(shí)現(xiàn)光刻膠所需的性能。
1)增感劑(光引發(fā)劑):是光刻膠的關(guān)鍵成分,,對光刻膠的感光度,、分辨率起著決定性作用。2)感光樹脂(聚合劑):用于將光刻膠中不同材料聚合在一起,,構(gòu)成光刻膠的骨架,,決定光刻膠的硬度、柔韌性,、附著力等基本屬性,。3)溶劑:是光刻膠中比較大成分,目的是使光刻膠處于液態(tài),,但溶劑本身對光刻膠的化學(xué)性質(zhì)幾乎無影響,。4)助劑:通常是專有化合物,主要用來改變光刻膠特定化學(xué)性質(zhì),。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域,,光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠,、LCD光刻膠和PCB光刻膠,其技術(shù)壁壘依次降低(半導(dǎo)體光刻膠> LCD光刻膠> PCB光刻膠),。從國產(chǎn)化進(jìn)程來看,,PCB光刻膠目前國產(chǎn)替代進(jìn)度較快,LCD光刻膠替代進(jìn)度相對較快,,而在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域國產(chǎn)技術(shù)較國外先進(jìn)技術(shù)差距比較大,。光刻膠通過光化學(xué)反應(yīng),經(jīng)曝光,、顯影等光刻工序?qū)⑺枰奈⒓?xì)圖形從光罩(掩模版)轉(zhuǎn)移到待加工基片上,。蘇州KrF光刻膠集成電路材料
光刻膠行業(yè)的上下游合作處于互相依存的關(guān)系,市場新進(jìn)入者很難與現(xiàn)有企業(yè)競爭,,簽約新客戶的難度高,。普陀濕膜光刻膠溶劑
雖然在2007年之后,一些波長更短的準(zhǔn)分子光刻光源技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn),,但是這些波段的輻射都很容易被光刻鏡頭等光學(xué)材料吸收,,使這些材料受熱產(chǎn)生膨脹而無法正常工作。少數(shù)可以和這些波段的輻射正常工作的光學(xué)材料,,比如氟化鈣(螢石)等,,成本長期居高不下。再加上浸沒光刻和多重曝光等新技術(shù)的出現(xiàn),,193nm波長ArF光刻系統(tǒng)突破了此前 65nm 分辨率的瓶頸,,所以在45nm 到10nm之間的半導(dǎo)體制程工藝中,ArF光刻技術(shù)仍然得到了很大的應(yīng)用,。在與浸沒光刻相對的干法光刻中,,光刻透鏡與光刻膠之間是空氣。光刻膠直接吸收光源發(fā)出的紫外輻射并發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),。在浸沒光刻中,,光刻鏡頭與光刻膠之間是特定液體。這些液體可以是純水也可以是別的化合物液體,。光刻光源發(fā)出的輻射經(jīng)過這些液體的時(shí)候發(fā)生了折射,,波長變短。這樣,,在不改變光源的前提條件下,,更短波長的紫外光被投影光刻膠上,提高了光刻加工的分辨率,。普陀濕膜光刻膠溶劑