普陀顯示面板光刻膠光致抗蝕劑

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-09-07

光刻膠屬于半導(dǎo)體八大重要材料之一,根據(jù)全球半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)近期數(shù)據(jù),光刻膠在半導(dǎo)體晶圓制造材料價(jià)值占比5%,光刻膠輔助材料占比7%,二者合計(jì)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(dǎo)體材料。光刻膠又稱光致抗蝕劑,是指通過(guò)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(xì)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(shù)脂(聚合劑)、溶劑與助劑構(gòu)成。在集成電路制造領(lǐng)域,如果說(shuō)光刻機(jī)是推動(dòng)制程技術(shù)進(jìn)步的“引擎”,光刻膠就是這部“引擎”的“燃料”。普陀顯示面板光刻膠光致抗蝕劑

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(zhǎng)年被日本和美國(guó)專業(yè)公司壟斷。目前大廠商就占據(jù)了全球光刻膠市場(chǎng) 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(guó)企業(yè)所壟斷,產(chǎn)品絕大多數(shù)出自日本和美國(guó)公司,如杜邦、JSR 株式會(huì)社、信越化學(xué)、東京應(yīng)化工業(yè)、Fujifilm,以及韓國(guó)東進(jìn)等企業(yè)。整個(gè)光刻膠市場(chǎng)格局來(lái)看,日本是光刻膠行業(yè)的巨頭聚集地。華東干膜光刻膠有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化光刻膠被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)10nm以下工業(yè)化模式的理想材料。

此外,光刻膠也可以用于液晶平板顯示等較大面積電子產(chǎn)品的制作。90年代后半期,遵從摩爾定律的指引,半導(dǎo)體制程工藝尺寸開(kāi)始縮小到0.35um(350nm)以下,因而開(kāi)始要求更高分辨率的光刻技術(shù)。深紫外光由于波長(zhǎng)更短,衍射作用小,所以可以用于更高分辨率的光刻光源。隨著 KrF、ArF等稀有氣體鹵化物準(zhǔn)分子激發(fā)態(tài)激光光源研究的發(fā)展,248nm(KrF)、193nnm(ArF)的光刻光源技術(shù)開(kāi)始成熟并投入實(shí)際使用。然而,由于 DQN 體系光刻膠對(duì)深紫外光波段的強(qiáng)烈吸收效應(yīng),KrF和ArF作為光刻氣體產(chǎn)生的射光無(wú)法穿透DQN光刻膠,這意味著光刻分辨率會(huì)受到嚴(yán)重影響。因此深紫外光刻膠采取了與i-line和g-line光刻膠完全不同的技術(shù)體系,這種技術(shù)體系被稱為化學(xué)放大光阻體系(Chemically Amplified Resist, CAR)。

通常光刻膠等微電子化學(xué)品不僅品質(zhì)要求高,而且需要多種不同的品類滿足下游客戶多樣化的需。如果沒(méi)有規(guī)模效益,供應(yīng)商就無(wú)法承擔(dān)滿足多樣化需求帶來(lái)的開(kāi)銷。因此,品種規(guī)模構(gòu)成了進(jìn)入該行業(yè)的重要壁壘。同時(shí),一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求,且生產(chǎn)環(huán)境需要進(jìn)行無(wú)塵或微塵處理。制備微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動(dòng)化的工藝流程,以避免污染,提高質(zhì)量。因此,光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過(guò)程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒(méi)有強(qiáng)大的資金實(shí)力,企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此,光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。光刻膠生產(chǎn)工藝復(fù)雜,技術(shù)壁壘高,其研發(fā)和量產(chǎn)對(duì)企業(yè)都具有極高要求。

分子玻璃是一種具有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的單分散小分子有機(jī)化合物,其結(jié)構(gòu)為非共面和不規(guī)則,能夠避免結(jié)晶,與產(chǎn)酸劑具有優(yōu)良的相容性。以分子玻璃為成膜樹(shù)脂制備的光刻膠能夠獲得較高的分辨率和較低粗糙度的圖形。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),有機(jī)配體中包含光敏基團(tuán),借助光敏基團(tuán)的感光性及其引發(fā)的后續(xù)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)光刻膠所需的性能。從化學(xué)組成來(lái)看,金屬氧化物光刻膠主要為稀土和過(guò)渡金屬有機(jī)化合物。光刻膠的研發(fā)是不斷進(jìn)行配方調(diào)試的過(guò)程,且難以通過(guò)現(xiàn)有產(chǎn)品反向解構(gòu)出其配方,這對(duì)技術(shù)有很大的要求。蘇州TFT-LCD正性光刻膠曝光

按照化學(xué)結(jié)構(gòu)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(xué)放大型。普陀顯示面板光刻膠光致抗蝕劑

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(guò)程相配套的分析檢驗(yàn)技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測(cè)技術(shù)等。同時(shí),下游電子產(chǎn)業(yè)多樣化的使用場(chǎng)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(lái)滿足客戶的個(gè)性化需求。光刻膠的生產(chǎn)工藝主要過(guò)程是將感光材料、樹(shù)脂、溶劑等主要原料在恒溫恒濕 1000 級(jí)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)嚢瑁蛊涑浞只旌闲纬删嘁后w,經(jīng)過(guò)多次過(guò)濾,并通過(guò)中間過(guò)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(kù)。普陀顯示面板光刻膠光致抗蝕劑