江蘇光交聯(lián)型光刻膠集成電路材料

隨著IC集成度的提高，世界集成電路的制程工藝水平按已由微米級(jí)、亞微米級(jí)、深亞微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)階段。集成電路線寬不斷縮小的趨勢(shì)，對(duì)包括光刻在內(nèi)的半導(dǎo)體制程工藝提出了新的挑戰(zhàn)。在半導(dǎo)體制程的光刻工藝中，集成電路線寬的特征尺寸可以由如右所示的瑞利公式確定：CD=k1*λ/NA。CD (Critical Dimension)表示集成電路制程中的特征尺寸；k1是瑞利常數(shù)，是光刻系統(tǒng)中工藝和材料的一個(gè)相關(guān)系數(shù)；λ是曝光波長，而NA(Numerical Aperture)則是指光刻機(jī)的孔徑數(shù)值。因此，光刻機(jī)需要通過降低瑞利常數(shù)和曝光波長，增大孔徑尺寸來制造具有更小特征尺寸的集成電路。其中降低曝光波長與光刻機(jī)使用的光源以及光刻膠材料高度相關(guān)。光刻膠行業(yè)的上下游合作處于互相依存的關(guān)系，市場(chǎng)新進(jìn)入者很難與現(xiàn)有企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，簽約新客戶的難度高。江蘇光交聯(lián)型光刻膠集成電路材料

g-line與i-line光刻膠均使用線性酚醛成分作為樹脂主體，重氮萘醌成分（DQN 體系）作為感光劑。未經(jīng)曝光的DQN成分作為抑制劑，可以十倍或者更大的倍數(shù)降低光刻膠在顯影液中的溶解速度。曝光后，重氮萘醌(DQN)基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橄┩?，與水接觸時(shí)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)檐崃u酸，從而得以在曝光區(qū)被稀堿水顯影時(shí)除去。由此，曝光過的光刻膠會(huì)溶解于顯影液而被去除，而未曝光的光刻膠部分則得以保留。雖然g-line光刻膠和i-line 光刻膠使用的成分類似，但是其樹脂和感光劑在微觀結(jié)構(gòu)上均有變化，因而具有不同的分辨率。G-line光刻膠適用于0.5um(500nm)以上尺寸的集成電路制作，而i-line光刻膠使用于0.35um（350nm至0.5um（500nm）尺寸的集成電路制作。蘇州光刻膠集成電路材料聚合度越小，發(fā)生微相分離的尺寸越小，對(duì)應(yīng)的光刻圖形越小。

離子束光刻技術(shù)可分為聚焦離子束光刻、離子束投影式光刻。聚焦離子束光刻用途較多，常以鎵離子修補(bǔ)傳統(tǒng)及相位轉(zhuǎn)移掩膜板；離子束投影式光刻主要使用150 keV的H+、H2+、H3+、He+，以鏤空式模板，縮小投影（4~5倍） 。離子束光刻與電子束直寫光刻技術(shù)類似，不需要掩膜板，應(yīng)用高能離子束直寫。離子束的散射沒有電子束那么強(qiáng)，因此具有更好的分辨率。液態(tài)金屬離子源為較簡(jiǎn)單的曝光源：在鎢針或鉬針的頂端附上鎵或金硅合金，加熱融化后經(jīng)由外層為液態(tài)金屬表面產(chǎn)生的場(chǎng)使離子發(fā)射，其發(fā)射面積很小（<10 nm），因此利用離子光學(xué)系統(tǒng)可較容易地將發(fā)射的離子聚焦成細(xì)微離子束，從而進(jìn)行高分辨率的離子束曝光。

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、美國陶氏化學(xué)等制造商所壟斷，中國本土企業(yè)在光刻膠市場(chǎng)的份額較低，與國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。 光刻膠的研發(fā)是不斷進(jìn)行配方調(diào)試的過程，且難以通過現(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。

雖然在2007年之后，一些波長更短的準(zhǔn)分子光刻光源技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn)，但是這些波段的輻射都很容易被光刻鏡頭等光學(xué)材料吸收，使這些材料受熱產(chǎn)生膨脹而無法正常工作。少數(shù)可以和這些波段的輻射正常工作的光學(xué)材料，比如氟化鈣（螢石）等，成本長期居高不下。再加上浸沒光刻和多重曝光等新技術(shù)的出現(xiàn)，193nm波長ArF光刻系統(tǒng)突破了此前 65nm 分辨率的瓶頸，所以在45nm 到10nm之間的半導(dǎo)體制程工藝中，ArF光刻技術(shù)仍然得到了很大的應(yīng)用。在與浸沒光刻相對(duì)的干法光刻中，光刻透鏡與光刻膠之間是空氣。光刻膠直接吸收光源發(fā)出的紫外輻射并發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。在浸沒光刻中，光刻鏡頭與光刻膠之間是特定液體。這些液體可以是純水也可以是別的化合物液體。光刻光源發(fā)出的輻射經(jīng)過這些液體的時(shí)候發(fā)生了折射，波長變短。這樣，在不改變光源的前提條件下，更短波長的紫外光被投影光刻膠上，提高了光刻加工的分辨率。從化學(xué)組成來看，金屬氧化物光刻膠主要為稀土和過渡金屬有機(jī)化合物。江蘇ArF光刻膠溶劑

光刻膠達(dá)到下游客戶要求的技術(shù)指標(biāo)后，還需要進(jìn)行較長時(shí)間驗(yàn)證測(cè)試（1-3 年）。江蘇光交聯(lián)型光刻膠集成電路材料

   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，至2022年全球光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將超過100億美元。江蘇光交聯(lián)型光刻膠集成電路材料