日韓材料摩擦:半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化是必然趨勢,;2019年7月份,,在日韓貿(mào)易爭端的背景下,日本宣布對韓國實施三種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)材料實施禁運(yùn),包含刻蝕氣體,,光刻膠和氟聚酰亞胺,。韓國是全球存儲器生產(chǎn)基地,顯示屏生產(chǎn)基地,,也是全球晶圓代工基地,,三星,海力士,,東部高科等一大批晶圓代工廠和顯示屏廠都需要日本的半導(dǎo)體材料,。這三種材料直接掐斷了韓國存儲器和顯示屏的經(jīng)濟(jì)支柱。目前中國大陸對于電子材料,,特別是光刻膠方面對國外依賴較高,。所以在半導(dǎo)體材料方面的國產(chǎn)代替是必然趨勢。聚合度越小,,發(fā)生微相分離的尺寸越小,,對應(yīng)的光刻圖形越小。浦東g線光刻膠樹脂
根據(jù)2019年數(shù)據(jù),,全球半導(dǎo)體光刻膠**大廠商占據(jù)全球光刻膠市場87%份額,。其中日本占有四家,分別是JSR,、東京應(yīng)化(TOK),、信越化學(xué)與富士電子材料,這四家的市場份額達(dá)到72%,,市場集中度明顯,。在半導(dǎo)體光刻膠細(xì)分領(lǐng)域,日本廠商在市場中具有較強(qiáng)話語權(quán),。(1)g/i線光刻膠市場:日本的東京應(yīng)化,、JSR、住友化學(xué)和富士膠片分別占據(jù)26%,、15%,、15%、8%的份額,,在全球市場占據(jù)64%份額,。(2)KrF光刻膠市場:日本企業(yè)東京應(yīng)化、信越化學(xué)和JSR在全球KrF光刻膠細(xì)分市場分別占據(jù)34%,、22%和18%份額,,合計占比達(dá)到74%。(3)ArF光刻膠市場:日本企業(yè)JSR,、信越化學(xué),、東京應(yīng)化和住友化學(xué)包攬前四,,分別占據(jù)全球ArF光刻膠細(xì)分市場25%、23%,、20%和15%市場份額,,合計市場份額達(dá)到83%。(4)EUV光刻膠市場:較先進(jìn)的EUV光刻膠領(lǐng)域完全被日本企業(yè)所主導(dǎo),,日本JSR,、東京應(yīng)化、信越化學(xué)成為EUV光刻膠市場可實現(xiàn)量產(chǎn)的廠商,。目前引入EUV工藝的*有三星電子和臺積電兩家公司,。蘇州濕膜光刻膠產(chǎn)品純度、金屬離子雜質(zhì)控制等也是光刻膠生產(chǎn)工藝中需面臨的技術(shù)難關(guān),,光刻膠純度不足會導(dǎo)致芯片良率下降。
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。
靈敏度即光刻膠上產(chǎn)生一個良好的圖形所需一定波長光的較小能量值(或較小曝光量),。單位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2,。光刻膠的敏感性對于波長更短的深紫外光(DUV)、極深紫外光(EUV)等尤為重要 ,。負(fù)膠通常需5~15 s時間曝光,,正膠較慢,其曝光時間為負(fù)膠的3~4倍 ,。靈敏度反映了光刻膠材料對某種波長的光的反應(yīng)程度,。不同的光刻膠對于不同的波長的光是有選擇性的。比如248 nm波長光刻膠的成膜樹脂中存在苯環(huán)結(jié)構(gòu),,對193 nm波長的光具有很強(qiáng)的吸收作用,,即對193 nm波長的光是不透明的,因此193 nm光刻膠必須改變樹脂主體,。同時,,高的產(chǎn)出要求短的曝光時間,對光刻膠的靈敏度要求也越來越高。通常以曝光劑量作為衡量光刻膠靈敏度的指標(biāo),,曝光劑量值越小,,光刻膠的靈敏度越高。i線光刻膠材料曝光劑量在數(shù)百mJ/cm2左右,,而KrF和ArF的光刻膠材料,,其曝光劑量則在30和20 mJ/cm2左右 。靈敏度可以體現(xiàn)于光刻膠的對比度曲線上,。光刻膠只是一種形象的說法,,因為光刻膠從外觀上呈現(xiàn)為膠狀液體。
光刻膠行業(yè)具有極高的行業(yè)壁壘,,因此在全球范圍其行業(yè)都呈現(xiàn)寡頭壟斷的局面,。光刻膠行業(yè)長年被日本和美國專業(yè)公司壟斷。目前大廠商就占據(jù)了全球光刻膠市場 87%的份額,,行業(yè)集中度高,。其中,日本 JSR,、東京應(yīng)化,、日本信越與富士電子材料市占率加和達(dá)到72%。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半導(dǎo)體光刻膠技術(shù)亦基本被日本和美國企業(yè)所壟斷,,產(chǎn)品絕大多數(shù)出自日本和美國公司,,如杜邦、JSR 株式會社,、信越化學(xué),、東京應(yīng)化工業(yè)、Fujifilm,,以及韓國東進(jìn)等企業(yè),。整個光刻膠市場格局來看,日本是光刻膠行業(yè)的巨頭聚集地,。碳酸甲酯型光刻膠:這種類型的光刻膠在制造高分辨率電路元件方面非常有用,。江蘇PCB光刻膠光引發(fā)劑
光刻膠通常是以薄膜形式均勻覆蓋于基材表面。浦東g線光刻膠樹脂
浸沒光刻和雙重光刻技術(shù)在不改變 193nm波長ArF光刻光源的前提下,,將加工分辨率推向10nm的數(shù)量級,。與此同時,這兩項技術(shù)對光刻膠也提出了新的要求,。在浸沒工藝中,;光刻膠首先不能與浸沒液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或浸出擴(kuò)散,損傷光刻膠自身和光刻鏡頭,;其次,,光刻膠的折射率必須大于透鏡,,液體和頂部涂層。因此光刻膠中主體樹脂的折射率一般要求達(dá)到1.9以上,;接著,,光刻膠不能在浸沒液體的浸泡下和后續(xù)的烘烤過程中發(fā)生形變,影響加工精度,;當(dāng)浸沒工藝目標(biāo)分辨率接近10nm時,,將對于光刻膠多個性能指標(biāo)的權(quán)衡都提出了更加苛刻的挑戰(zhàn)。浸沒 ArF 光刻膠制備難度大于干性 ArF 光刻膠,,是 ArF光刻加工分辨率突破 45nm 的關(guān)鍵之一,。浦東g線光刻膠樹脂