中國半導體光刻膠市場規模增速超過全球。隨著半導體制程節點不斷縮小,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。按顯示效果分類:光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。江浙滬干膜光刻膠光引發劑
按顯示效果分類;光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠。負性光刻膠顯影時形成的圖形與光罩(掩膜版)相反;正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同。兩者的生產工藝流程基本一致,區別在于主要原材料不同。
按照化學結構分類;光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯型和化學放大型。光聚合型光刻膠采用烯類單體,在光作用下生成自由基,進一步引發單體聚合,生成聚合物;光分解型光刻膠,采用含有重氮醌類化合物(DQN)材料作為感光劑,其經光照后,發生光分解反應,可以制成正性光刻膠;光交聯型光刻膠采用聚乙烯醇月桂酸酯等作為光敏材料,在光的作用下,形成一種不溶性的網狀結構,而起到抗蝕作用,可以制成負性光刻膠。 江浙滬TFT-LCD正性光刻膠曝光半導體光刻膠的涂敷方法主要是旋轉涂膠法,具體可以分為靜態旋轉法和動態噴灑法。
浸沒光刻: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出的紫外輻射并發生光化學反應。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。光刻光源發出的輻射經過這些液體的時候發生了折射,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。雙重光刻:雙重光刻的意思是通過兩次光刻使得加工分辨率翻倍。實現這個目的的一種方法是在開始光刻過后平移同一個光罩進行第二次光刻,以提高加工分辨率。下圖右展示了這樣一個過程。下圖右中雙重光刻子進行了兩次涂膠,兩次光刻和兩次刻蝕。隨著光刻膠技術的進步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。
美國能源部布魯克海文國家實驗室的研究人員采用原子層沉積(ALD)系統,將有機聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)與氧化鋁結合起來,創造了雜化有機-無機光刻膠。他們在將涂有PMMA薄膜的襯底放到ALD反應室中之后,引入了鋁前驅物蒸汽。這個蒸汽通過PMMA基質內部的微小分子孔擴散,與聚合物鏈內部的化學物質結合到一起。然后,他們引入了另一種前驅物(例如水),與前驅物反應形成PMMA基體內部的氧化鋁。該雜化光刻膠的蝕刻選擇比遠遠高于ZEP(一種昂貴的光刻膠)和二氧化硅。彩色光刻膠及黑色光刻膠市場也呈現日韓企業主導的格局,國內企業有雅克科技、飛凱材料、彤程新材等。
光刻膠又稱光致抗蝕劑,是一種對光敏感的混合液體。其組成部分包括:光引發劑(包括光增感劑、光致產酸劑)、光刻膠樹脂、單體、溶劑和其他助劑。光刻膠可以通過光化學反應,經曝光、顯影等光刻工序將所需要的微細圖形從光罩(掩模版)轉移到待加工基片上。依據使用場景,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。據第三方機構智研咨詢統計,2019年全球光刻膠市場規模預計近90億美元,自 2010年至今CAGR約5.4%。預計該市場未來3年仍將以年均5%的速度增長,至2022年全球光刻膠市場規模將超過100億美元。按照化學結構分類:光刻膠可以分為光聚合型,光分解型,光交聯型和化學放大型。昆山化學放大型光刻膠顯示面板材料
一旦達成合作,光刻膠廠商和下游集成電路制造商會形成長期合作關系。江浙滬干膜光刻膠光引發劑
包括光刻膠在內的微電子化學品有技術要求高、功能性強、產品更新快等特點,其產品品質對下游電子產品的質量和效率有非常大的影響。因此,下游企業對微電子化學品供應商的質量和供貨能力十分重視,常采用認證采購的模式,需要通過送樣檢驗、技術研討、信息回饋、技術改進、小批試做、大批量供貨、售后服務評價等嚴格的篩選流程。認證時間久,要求嚴苛;一般產品得到下游客戶的認證需要較長的時間周期。顯示面板行業通常為1-2年,集成電路行業由于要求較高,認證周期能達到2-3年時間;認證階段內,光刻膠供應商沒有該客戶的收入,這需要供應收有足夠的資金實力。光刻膠供應商與客戶粘性大;一般情況下,為了保持光刻膠供應和效果的穩定,下游客戶與光刻膠供應商一旦建立供應關系后,不會輕易更換。通過建立反饋機制,滿足個性化需求,光刻膠供應商與客戶的粘性不斷增加。后來者想要加入到供應商行列,往往需要滿足比現有供應商更高的要求。所以光刻膠行業對新進入者壁壘較高。江浙滬干膜光刻膠光引發劑
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