光刻胶概况

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光刻胶又称光致抗蚀剂,是光刻工艺的关键***,主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上,被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作,下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工,同时在 LED、光伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用,是微细加工技术的关键性材料。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中,树脂约占 50%,单体约占35%,光引发剂及添加助剂约占15%。

光刻胶主要用于图形化工艺

以半导体行业为例,光刻胶主要用于半导体图形化工艺。图形化工艺是半导体制造过程中的核心工艺。图形化可以简单理解为将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面合适的位置。

一般来讲图形化主要包括光刻和刻蚀两大步骤,分别实现了从掩模版到光刻胶以及从光刻胶到晶圆表面层的两步图形转移,流程一般分为十步:1.表面准备,2.涂胶,3.软烘焙,4.对准和***,5.显影,6.硬烘焙,7.显影检查,8.刻蚀,9.去除光刻胶,10.终检查。

具体来说,在光刻前首先对于晶圆表面进行清洗,主要采用相关的湿***,包括氨水等。

晶圆清洗以后用旋涂法在表面涂覆一层光刻胶并烘干以后传送到光刻机里。在掩模版与晶圆进行精准对准以后,光线透过掩模版把掩模版上的图形投影在光刻胶上实现***,这个过程中主要采用掩模版、光刻胶、光刻胶配套以及相应的气体和湿***。

对***以后的光刻胶进行显影以及再次烘焙并检查以后,实现了将图形从掩模版到光刻胶的次图形转移。在光刻胶的保护下,对于晶圆进行刻蚀以后剥离光刻胶然后进行检查,实现了将图形从光刻胶到晶圆的第二次图形转移。

目前主流的刻蚀办法是等离子体干法刻蚀,主要用到含氟和含体。

光刻胶市场情况

目前***光刻胶市场基本被日本和美国企业所垄断。光刻胶属于高技术壁垒材料，生产工艺复杂，纯度要求高，需要长期的技术积累。日本的JSR、东京应化、信越化学及富士电子四家企业占据了***70%以上的市场份额，处于市场垄断地位。

光刻胶市场需求逐年增加，2018年***半导体光刻胶销售额12.97亿美元。随着下游应用功率半导体、传感器、存储器等需求扩大，未来光刻胶市场将持续扩大。

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光刻胶的组成

光刻胶一般由4种成分组成:树脂型聚合物、光活性物质、溶剂和添加剂。树脂是光刻胶中占比较大的组分，构成光刻胶的基本骨架，主要决定***后光刻胶的基本性能，包括硬度、柔韧性、附着力、耐腐蚀性、热稳定性等。光活性物质是光刻胶的关键组分，对光刻胶的感光度、分辨率等其决定性作用。

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