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。光刻膠所屬的微電子化學品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領域,是典型的技術密集行業(yè)。華東g線光刻膠顯影
在半導體集成電路光刻技術開始使用深紫外(DUV)光源以后,化學放大(CAR)技術逐漸成為行業(yè)應用的主流。在化學放大光刻膠技術中,樹脂是具有化學基團保護因而難以溶解的聚乙烯?;瘜W放大光刻膠使用光致酸劑(PAG)作為光引發(fā)劑。當光刻膠曝光后,曝光區(qū)域的光致酸劑(PAG)將會產生一種酸。這種酸在后熱烘培工序期間作為催化劑,將會移除樹脂的保護基團從而使得樹脂變得易于溶解?;瘜W放大光刻膠曝光速遞是DQN光刻膠的10倍,對深紫外光源具有良好的光學敏感性,同時具有高對比度,對高分辨率等優(yōu)點。按照曝光波長分類;光刻膠可分為紫外光刻膠(300~450nm)、深紫外光刻膠(160~280nm)、極紫外光刻膠(EUV,13.5nm)、電子束光刻膠、離子束光刻膠、X射線光刻膠等。不同曝光波長的光刻膠,其適用的光刻極限分辨率不同。通常來說,在使用工藝方法一致的情況下,波長越短,加工分辨率越佳。浙江i線光刻膠樹脂高壁壘和高價值量是光刻膠的典型特征。光刻膠屬于技術和資本密集型行業(yè),全球供應市場高度集中。
雖然在2007年之后,一些波長更短的準分子光刻光源技術陸續(xù)出現,但是這些波段的輻射都很容易被光刻鏡頭等光學材料吸收,使這些材料受熱產生膨脹而無法正常工作。少數可以和這些波段的輻射正常工作的光學材料,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的出現,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之間的半導體制程工藝中,ArF光刻技術仍然得到了很大的應用。在與浸沒光刻相對的干法光刻中,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)生光化學反應。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)出的輻射經過這些液體的時候發(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。
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。亞甲基雙苯醚型光刻膠:這種類型的光刻膠適用于制造精度較低的電路元件。
在平板顯示行業(yè):主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等。在光刻和蝕刻生產環(huán)節(jié)中,光刻膠涂覆于晶體薄膜表面,經曝光、顯影和蝕刻等工序將光罩(掩膜版)上的圖形轉移到薄膜上,形成與掩膜版對應的幾何圖形。
在PCB行業(yè);主要使用的光刻膠有干膜光刻膠、濕膜光刻膠、感光阻焊油墨等。干膜是用特殊的薄膜貼在處理后的敷銅板上,進行曝光顯影;濕膜和光成像阻焊油墨則是涂布在敷銅板上,待其干燥后進行曝光顯影。干膜與濕膜各有優(yōu)勢,總體來說濕膜光刻膠分辨率高于干膜,價格更低廉,正在對干膜光刻膠的部分市場進行替代。 光刻膠達到下游客戶要求的技術指標后,還需要進行較長時間驗證測試(1-3 年)。普陀i線光刻膠單體
光刻膠通常是以薄膜形式均勻覆蓋于基材表面。華東g線光刻膠顯影
光刻膠是集成電路領域微加工的關鍵性材料,為推動光刻膠等半導體材料行業(yè)的發(fā)展,近年來,我國發(fā)布了多項利好政策支持光刻膠產業(yè)發(fā)展,同時國內企業(yè)也積極研發(fā)產品,主動尋求光刻膠及其他材料國產化?,F階段,我國光刻膠企業(yè)有晶瑞電材、彤程新材、華懋科技、南大光電等,在國產替代大契機下,國內光刻膠企業(yè)將迎來發(fā)展良機。國內產業(yè)鏈下游企業(yè)逐漸意識到材料國產化的重要性,國內廠商也在積極研發(fā)產品、加速客戶和產品導入、擴建相關產能,在探索中砥礪前行,從而抓住國產化的契機。目前已有少數企業(yè)已開始嶄露頭角,實現從0到1的突破。華東g線光刻膠顯影