光刻胶又称光致抗蚀剂,是一种对光敏感的混合液体。其组成部分包括:光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。
当我们在半导体材料的表面进行加工时,经合适的溶剂处理,溶去可溶部分可获得与掩模版相同的图像,再经光刻工序将微细图形从掩模版转移到待加工基片上。依据不同的应用场景,待加工基片可以是集成电路板,显示面板或者印刷电路板。
它是微电子技术中微细图形加工的关键材料,其质量对光刻工艺有着重要的影响,可决定成品的精密程度和良品率;光刻工艺又是精密元件加工流程中的重要步骤,所以光刻胶和光刻工艺在整个电子产品元件加工过程中拥有至关重要的地位。
光刻胶分类
在平板显示行业;主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶、TFT-LCD正性光刻胶等。在光刻和蚀刻生产环节中,光刻胶涂覆于晶体薄膜表面,经曝光、显影和蚀刻等工序将光罩(掩膜版)上的图形转移到薄膜上,形成与掩膜版对应的几何图形。
在PCB行业;主要使用的光刻胶有干膜光刻胶、湿膜光刻胶、感光阻焊油墨等。干膜是用特殊的薄膜贴在处理后的敷铜板上,进行曝光显影;湿膜和光成像阻焊油墨则是涂布在敷铜板上,待其干燥后进行曝光显影。干膜与湿膜各有优势,总体来说湿膜光刻胶分辨率高于干膜,价格更低廉,正在对干膜光刻胶的部分市场进行替代。
在半导体集成电路制造行业;主要使用g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶等。在大规模集成电路的制造过程中,一般要对硅片进行超过十次光刻。在每次的光刻和刻蚀工艺中,光刻胶都要通过预烘、涂胶、前烘、对准、曝光、后烘、显影和蚀刻等环节,将光罩(掩膜版)上的图形转移到硅片上。
光刻胶是集成电路制造的重要材料:光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。光刻工艺的成本约为整个芯片制造工艺的35%,并且耗费时间约占整个芯片工艺的40%-50%。光刻胶材料约占IC制造材料总成本的4%,市场巨大。因此光刻胶是半导体集成电路制造的核心材料。
按显示效果分类;光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。负性光刻胶显影时形成的图形与光罩(掩膜版)相反;正性光刻胶形成的图形与掩膜版相同。两者的生产工艺流程基本一致,区别在于主要原材料不同。
按照化学结构分类;光刻胶可以分为光聚合型,光分解型,光交联型和化学放大型。光聚合型光刻胶采用烯类单体,在光作用下生成自由基,进一步引发单体聚合,最后生成聚合物;
光刻胶属于微电子化学品,是一种交叉行业,涉及电子行业与化工行业,均是技术密集型行业,具有技术要求高、生产工艺复杂、产品更新快、功能性强等特点,通过光刻胶的生产流程,我们不难看出,此行业具有极高的行业壁垒。技术壁垒主要体现在配方技术、原材料技术及质量控制技术等方面。
目前,中国光刻胶国产化率较低,重点技术差距其他先进技术,有 2-3 代的差距,随着半导体行业、LED及平板显示行业的快速发展,对于光刻胶的需求随之旺盛,国内光刻胶产品未来市场空间巨大。
2022-10-25 08:38:36
海森大数据