濕膜光刻膠曝光

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-11-17

受制于國(guó)內(nèi)光刻膠技術(shù)發(fā)展水平,目前我國(guó)前沿光刻膠的自給率仍然保持較低水平。盡管?chē)?guó)內(nèi)光刻膠市場(chǎng)保持良好的增長(zhǎng)趨勢(shì),但以KrF、ArF光刻膠為主的半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額仍然較小,前沿光刻膠市場(chǎng)長(zhǎng)期為國(guó)外巨頭所壟斷。從技術(shù)水平來(lái)看,目前中國(guó)本土光刻膠的整體技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平存在明顯差距,且主要集中在技術(shù)含量較低的PCB光刻膠領(lǐng)域,而在半導(dǎo)體光刻膠和LCD光刻膠方面自給率較低。具體而言,半導(dǎo)體光刻膠中g(shù)線/i線光刻膠國(guó)產(chǎn)化率為10%,而ArF/KrF光刻膠的國(guó)產(chǎn)化率為1%,對(duì)于前沿的EUV光刻膠目前仍處于研發(fā)階段。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。濕膜光刻膠曝光

環(huán)化橡膠型光刻膠:屬于聚烴類(lèi)——雙疊氮系光刻膠。這種膠是將天然橡膠溶解后,用環(huán)化劑環(huán)化制備而成的。一般來(lái)說(shuō),橡膠具有較好的耐腐蝕性,但是它的感光活性很差。橡膠的分子量在數(shù)十萬(wàn)以上,因此溶解性甚低,無(wú)論在光刻膠的配制還是顯影過(guò)程中都有很大困難。因此無(wú)法直接采用橡膠為原料配制光刻膠。這一類(lèi)光刻膠的重要組成部分為交聯(lián)劑,又稱(chēng)架橋劑,可以起到光化學(xué)固化作用,依賴于帶有雙感光性官能團(tuán)的交聯(lián)劑參加反應(yīng),交聯(lián)劑曝光后產(chǎn)生雙自由基,它和聚烴類(lèi)樹(shù)脂相作用,在聚合物分子鏈之間形成橋鍵,變?yōu)槿S結(jié)構(gòu)的不溶性物質(zhì)。昆山干膜光刻膠光致抗蝕劑有機(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。

伴隨全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)東移,加上我國(guó)持續(xù)增長(zhǎng)的下游需求和政策支持力度。同時(shí),國(guó)內(nèi)晶圓廠進(jìn)入投產(chǎn)高峰期,由于半導(dǎo)體光刻膠與下游晶圓廠具有伴生性特點(diǎn),國(guó)內(nèi)光刻膠廠商將直接受益于晶圓廠制造產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張。當(dāng)前我國(guó)光刻膠與全球先進(jìn)水平有近40年的差距,半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化的大趨勢(shì)下,國(guó)內(nèi)企業(yè)有望逐步突破與國(guó)內(nèi)集成電路制造工藝相匹配的光刻膠,所以必須要對(duì)光刻膠足夠的重視,不斷向日本和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí),努力開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)異的國(guó)產(chǎn)光刻膠,使我國(guó)在未來(lái)的市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。

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(chēng)為化學(xué)放大光阻體系(Chemically Amplified Resist, CAR)。國(guó)內(nèi)光刻膠市場(chǎng)增速遠(yuǎn)高于全球,國(guó)內(nèi)企業(yè)投入加大,未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)技術(shù)趕超。

半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)中除了美國(guó)杜邦,其余四家均為日本企業(yè)。其中JSR、TOK的產(chǎn)品可以覆蓋所有半導(dǎo)體光刻膠品種,尤其在EUV市場(chǎng)高度壟斷。近年來(lái),隨著光刻膠的需求攀升,疊加日本減產(chǎn),光刻膠出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,部分中小晶圓廠甚至出現(xiàn)了“斷供”現(xiàn)象。目前大陸企業(yè)在g/i線光刻膠已形成一定規(guī)模的銷(xiāo)售,光刻膠方面,彤程新材的KrF光刻膠產(chǎn)品已批量供應(yīng)國(guó)內(nèi)主要12英寸、8英寸晶圓廠,晶瑞電材KrF光刻膠加緊建設(shè)中,另有多家企業(yè)ArF光刻膠研發(fā)順利進(jìn)行,其中南大光電ArF產(chǎn)品已通過(guò)下游客戶驗(yàn)證,有望在未來(lái)形成銷(xiāo)售。光刻膠保質(zhì)期通常在6個(gè)月以內(nèi),無(wú)法囤貨,一旦斷供可能會(huì)引起停產(chǎn)的嚴(yán)重局面,由此國(guó)產(chǎn)化重要性更加凸顯。目前,我國(guó)光刻膠自給率較低,生產(chǎn)也主要集中在中低端產(chǎn)品,國(guó)產(chǎn)替代的空間廣闊。江浙滬g線光刻膠單體

半導(dǎo)體光刻膠的涂敷方法主要是旋轉(zhuǎn)涂膠法,具體可以分為靜態(tài)旋轉(zhuǎn)法和動(dòng)態(tài)噴灑法。濕膜光刻膠曝光

中國(guó)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模增速超過(guò)全球。隨著半導(dǎo)體制程節(jié)點(diǎn)不斷縮小,光刻工藝對(duì)光刻膠要求越來(lái)越高,需求量也越來(lái)越大。據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù),2018年全球半導(dǎo)體用光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約13億美元,年復(fù)合增速為5.4%,預(yù)計(jì)未來(lái)5年年均增速約8%-10%;中國(guó)半導(dǎo)體用光刻膠市場(chǎng)規(guī)模約23億元人民幣,年復(fù)合增速為9.8%,預(yù)計(jì)未來(lái)5年年均增速約10%。以前,光刻膠主要依賴進(jìn)口,隨著科技的逐漸發(fā)展,國(guó)產(chǎn)化光刻膠趨勢(shì)越來(lái)越明顯,相信國(guó)內(nèi)光刻膠技術(shù)會(huì)越來(lái)越成熟,光刻膠國(guó)產(chǎn)化是必然趨勢(shì)。濕膜光刻膠曝光