光刻工藝歷經(jīng)硅片表面脫水烘烤、旋轉(zhuǎn)涂膠、軟烘,、曝光,、曝光后烘烤,、顯影,、堅(jiān)膜烘烤,、顯影檢查等工序,。在光刻過程中,,光刻膠被均勻涂布在襯底上,,經(jīng)過曝光、顯影與刻蝕等工藝,,將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上,,形成與掩膜版完全對(duì)應(yīng)的幾何圖形。光刻工藝約占整個(gè)芯片制造成本的35%,,耗時(shí)占整個(gè)芯片工藝的40-50%,,是半導(dǎo)體制造中重要的工藝。隨著半導(dǎo)體制程不斷縮小,,光刻工藝對(duì)光刻膠要求逐步提高,,需求量也隨之增加。從全球市場(chǎng)來看,,專注電子材料市場(chǎng)研究的TECHCET預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,,2021年全球半導(dǎo)體制造光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將同比增長(zhǎng)11%,達(dá)到19億美元,。光刻膠又稱光致抗蝕劑,,是一種對(duì)光敏感的混合液體。上海干膜光刻膠集成電路材料
1)增感劑(光引發(fā)劑):是光刻膠的關(guān)鍵成分,,對(duì)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(duì)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(guó)產(chǎn)化進(jìn)程來看,PCB光刻膠目前國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度較快,,LCD光刻膠替代進(jìn)度相對(duì)較快,,而在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)技術(shù)較國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距比較大。上海正性光刻膠樹脂中國(guó)半導(dǎo)體光刻膠的快速崛起離不開中國(guó)整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。
在CAR技術(shù)體系中,,光刻膠中的光引發(fā)劑經(jīng)過曝光后并不直接改變光刻膠在顯影液中的溶解度,而是產(chǎn)生酸,。在后續(xù)的熱烘培流程的高溫環(huán)境下,,曝光產(chǎn)生的酸作為催化劑改變光刻膠在顯影液中的溶解度。因此CAR技術(shù)體系下的光引發(fā)劑又叫做光致酸劑,。由于CAR光刻膠的光致酸劑產(chǎn)生的酸本身并不會(huì)在曝光過程中消耗而是作為催化劑而存在,,因此少量的酸就可以持續(xù)地起到有效作用。CAR光刻膠的光敏感性很強(qiáng),,所需要從深紫外輻射中吸收的能量很少,,因此加強(qiáng)了光刻的效率。CAR光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍左右,。
光刻膠又稱光致抗蝕劑,,是一種對(duì)光敏感的混合液體。其組成部分包括:光引發(fā)劑(包括光增感劑,、光致產(chǎn)酸劑),、光刻膠樹脂、單體,、溶劑和其他助劑,。光刻膠可以通過光化學(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,。依據(jù)使用場(chǎng)景,這里的待加工基片可以是集成電路材料,,顯示面板材料或者印刷電路板,。據(jù)第三方機(jī)構(gòu)智研咨詢統(tǒng)計(jì),2019年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)近90億美元,,自 2010年至今CAGR約5.4%,。預(yù)計(jì)該市場(chǎng)未來3年仍將以年均5%的速度增長(zhǎng),至2022年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將超過100億美元,。按顯示效果分類:光刻膠可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠,。
光刻膠的產(chǎn)業(yè)鏈中游:為光刻膠制造環(huán)節(jié),當(dāng)前全球光刻膠生產(chǎn)制造商主要被日本JSR,、信越化學(xué),、住友化學(xué),、東京應(yīng)化、美國(guó)陶氏化學(xué)等制造商所壟斷,,中國(guó)本土企業(yè)在光刻膠市場(chǎng)的份額較低,,與國(guó)外光刻膠制造商相比仍存明顯差距。
光刻膠的產(chǎn)業(yè)鏈下游:主要涉及半導(dǎo)體,、平板顯示器,、PCB等領(lǐng)域。伴隨消費(fèi)升級(jí),、應(yīng)用終端產(chǎn)品更新迭代速度加快,,下游應(yīng)用領(lǐng)域企業(yè)對(duì)半導(dǎo)體、平板顯示和PCB制造提出愈加精細(xì)化的要求,,將帶動(dòng)光刻膠行業(yè)持續(xù)發(fā)展,。 目前,我國(guó)光刻膠自給率較低,,生產(chǎn)也主要集中在中低端產(chǎn)品,,國(guó)產(chǎn)替代的空間廣闊。上海干膜光刻膠集成電路材料
光刻膠行業(yè)長(zhǎng)年被日本和美國(guó)專業(yè)公司壟斷,。上海干膜光刻膠集成電路材料
在平板顯示行業(yè):主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠,、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等,。在光刻和蝕刻生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,,光刻膠涂覆于晶體薄膜表面,經(jīng)曝光,、顯影和蝕刻等工序?qū)⒐庹郑ㄑ谀ぐ妫┥系膱D形轉(zhuǎn)移到薄膜上,,形成與掩膜版對(duì)應(yīng)的幾何圖形。
在PCB行業(yè),;主要使用的光刻膠有干膜光刻膠,、濕膜光刻膠、感光阻焊油墨等,。干膜是用特殊的薄膜貼在處理后的敷銅板上,,進(jìn)行曝光顯影;濕膜和光成像阻焊油墨則是涂布在敷銅板上,,待其干燥后進(jìn)行曝光顯影。干膜與濕膜各有優(yōu)勢(shì),,總體來說濕膜光刻膠分辨率高于干膜,,價(jià)格更低廉,正在對(duì)干膜光刻膠的部分市場(chǎng)進(jìn)行替代,。 上海干膜光刻膠集成電路材料