江蘇光刻膠集成電路材料

來源: 發(fā)布時間:2023-08-11

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  。負膠通常需5~15 s時間曝光,正膠較慢,其曝光時間為負膠的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)結構,對193 nm波長的光具有很強的吸收作用,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,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。按照化學結構分類:光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯(lián)型和化學放大型。江蘇光刻膠集成電路材料

光刻膠屬于半導體八大重要材料之一,根據(jù)全球半導體行業(yè)協(xié)會(SEMI)近期數(shù)據(jù),光刻膠在半導體晶圓制造材料價值占比5%,光刻膠輔助材料占比7%,二者合計占比12%,光刻膠及輔助材料是繼硅片、電子特氣和光掩模之后的第四大半導體材料。光刻膠又稱光致抗蝕劑,是指通過紫外光、電子束、離子束、X射線等照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料,目前被用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細圖形線路加工制作環(huán)節(jié)。光刻膠由增感劑(光引發(fā)劑)、感光樹脂(聚合劑)、溶劑與助劑構成。江浙滬負性光刻膠光刻膠行業(yè)日系企業(yè)實力雄厚,國內(nèi)廠商有望復刻成功經(jīng)驗。

目前國內(nèi)從事半導體光刻膠研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)包括晶瑞股份、南大光電、上海新陽、北京科華等。相關企業(yè)以i 線、g線光刻膠生產(chǎn)為主,應用集成電路制程為350nm以上。在KrF光刻膠領域,北京科華、博康已實現(xiàn)量產(chǎn)。國內(nèi)在ArF光刻膠領域產(chǎn)業(yè)化進程相對較快的企業(yè)為南大光電,其先后承擔國家02專項“高分辨率光刻膠與先進封裝光刻膠產(chǎn)品關鍵技術研發(fā)項目”和“ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目”,公司自主研發(fā)的ArF光刻膠產(chǎn)品成為國內(nèi)通過客戶驗證的國產(chǎn)ArF光刻膠,其他國內(nèi)企業(yè)尚處于研發(fā)和驗證階段。

中美貿(mào)易摩擦:光刻膠國產(chǎn)代替是中國半導體產(chǎn)業(yè)的迫切需要;自從中美貿(mào)易摩擦依賴,中國大陸積極布局集成電路產(chǎn)業(yè)。在半導體材料領域,光刻膠作為是集成電路制程技術進步的“燃料”,是國產(chǎn)代替重要環(huán)節(jié),也是必將國產(chǎn)化的產(chǎn)品。光刻是半導制程的重要工藝,對制造出更先進,晶體管密度更大的集成電路起到?jīng)Q定性作用。每一代新的光刻工藝都需要新一代的光刻膠技術相匹配?,F(xiàn)在,一塊半導體芯片在制造過程中一般需要進行10-50道光刻過程。其中不同的光刻過程對于光刻膠也有不一樣的具體需求。光刻膠若性能不達標會對芯片成品率造成重大影響。在半導體集成電路制造行業(yè):主要使用g線光刻膠、i線光刻膠、KrF光刻膠、ArF光刻膠等。

    光刻膠按應用領域分類,可分為 PCB 光刻膠、顯示面板光刻膠、半導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構較為均衡。智研咨詢的數(shù)據(jù)還顯示,受益于半導體、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規(guī)模年華增長率達到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、半導體用光刻膠供應量占比極低。一旦達成合作,光刻膠廠商和下游集成電路制造商會形成長期合作關系。浦東光分解型光刻膠顯影

從化學組成來看,金屬氧化物光刻膠主要為稀土和過渡金屬有機化合物。江蘇光刻膠集成電路材料

受制于國內(nèi)光刻膠技術發(fā)展水平,目前我國前沿光刻膠的自給率仍然保持較低水平。盡管國內(nèi)光刻膠市場保持良好的增長趨勢,但以KrF、ArF光刻膠為主的半導體光刻膠領域國內(nèi)市場份額仍然較小,前沿光刻膠市場長期為國外巨頭所壟斷。從技術水平來看,目前中國本土光刻膠的整體技術水平與國際先進水平存在明顯差距,且主要集中在技術含量較低的PCB光刻膠領域,而在半導體光刻膠和LCD光刻膠方面自給率較低。具體而言,半導體光刻膠中g線/i線光刻膠國產(chǎn)化率為10%,而ArF/KrF光刻膠的國產(chǎn)化率為1%,對于前沿的EUV光刻膠目前仍處于研發(fā)階段。江蘇光刻膠集成電路材料

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