X射線對物質的化學作用類似電子束,X射線曝光時,X射線本身并不能直接引起光刻膠的反應,它的能量是消耗的光電子放射過程而產生低能電子束上。正是這些低能電子使光刻膠的分子離化,并激勵產生化學反應,使光刻膠分子間的結合鍵解離,或鍵合成高分子,在某些顯影液中變成易溶或不溶。X射線光刻膠和電子束光刻膠沒有本質的區(qū)別 ,因此所有的電子束膠都可以與X射線光刻膠混用,一部分248 nm光學光刻膠亦可用作X射線光刻膠 ,X射線光刻膠的分辨率十分高,例如早期正性的光刻膠有用含氟的聚甲基丙烯酸酯 ,負膠有用甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚體和聚丙烯酸-2,3-二氯-1-丙酯。有機-無機雜化光刻膠結合了有機和無機材料的優(yōu)點,在可加工性、抗蝕刻性、極紫外光吸收具有優(yōu)勢。LCD觸摸屏用光刻膠光致抗蝕劑
中美貿易摩擦:光刻膠國產代替是中國半導體產業(yè)的迫切需要;自從中美貿易摩擦依賴,中國大陸積極布局集成電路產業(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”,是國產代替重要環(huán)節(jié),也是必將國產化的產品。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決定性作用。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。上海光聚合型光刻膠溶劑光刻膠市場 ArF 與 KrF 占據主流,EUV 增長較快。
通常光刻膠等微電子化學品不僅品質要求高,而且需要多種不同的品類滿足下游客戶多樣化的需。如果沒有規(guī)模效益,供應商就無法承擔滿足多樣化需求帶來的開銷。因此,品種規(guī)模構成了進入該行業(yè)的重要壁壘。同時,一般微電子化學品具有一定的腐蝕性,對生產設備有較高的要求,且生產環(huán)境需要進行無塵或微塵處理。制備微電子化學品還需要全封閉、自動化的工藝流程,以避免污染,提高質量。因此,光刻膠等微電子化學品生產在安全生產、環(huán)保設備、生產工藝系統(tǒng)、過程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒有強大的資金實力,企業(yè)就難以在設備、研發(fā)和技術服務上取得競爭優(yōu)勢,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品行業(yè)具備較高的資金壁壘。
抗蝕性即光刻膠材料在刻蝕過程中的抵抗力。在圖形從光刻膠轉移到晶片的過程中,光刻膠材料必須能夠抵抗高能和高溫(>150℃)而不改變其原有特性 。在后續(xù)的刻蝕工序中保護襯底表面。耐熱穩(wěn)定性、抗刻蝕能力和抗離子轟擊能力 。在濕法刻蝕中,印有電路圖形的光刻膠需要連同硅片一同置入化學刻蝕液中,進行很多次的濕法腐蝕。只有光刻膠具有很強的抗蝕性,才能保證刻蝕液按照所希望的選擇比刻蝕出曝光所得圖形,更好體現(xiàn)器件性能。在干法刻蝕中,例如集成電路工藝中在進行阱區(qū)和源漏區(qū)離子注入時,需要有較好的保護電路圖形的能力,否則光刻膠會因為在注入環(huán)境中揮發(fā)而影響到注入腔的真空度。此時注入的離子將不會起到其在電路制造工藝中應起到的作用,器件的電路性能受阻。光刻膠是一大類具有光敏化學作用的高分子聚合物材料,是轉移紫外曝光或電子束曝照圖案的媒介。
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、東京應化、日本信越與富士電子材料市占率加和達到72%。并且高分辨率的 KrF 和 ArF 半導體光刻膠技術亦基本被日本和美國企業(yè)所壟斷,產品絕大多數出自日本和美國公司,如杜邦、JSR 株式會社、信越化學、東京應化工業(yè)、Fujifilm,以及韓國東進等企業(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。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。TFT-LCD正性光刻膠溶劑
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。LCD觸摸屏用光刻膠光致抗蝕劑
中國半導體光刻膠市場規(guī)模增速超過全球。隨著半導體制程節(jié)點不斷縮小,光刻工藝對光刻膠要求越來越高,需求量也越來越大。據智研咨詢數據,2018年全球半導體用光刻膠市場規(guī)模約13億美元,年復合增速為5.4%,預計未來5年年均增速約8%-10%;中國半導體用光刻膠市場規(guī)模約23億元人民幣,年復合增速為9.8%,預計未來5年年均增速約10%。以前,光刻膠主要依賴進口,隨著科技的逐漸發(fā)展,國產化光刻膠趨勢越來越明顯,相信國內光刻膠技術會越來越成熟,光刻膠國產化是必然趨勢。LCD觸摸屏用光刻膠光致抗蝕劑