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光刻胶:半导体技术壁垒最高的材料之一

 
发布日期:2019-10-18 18:53:19 浏览次数: 4510
核心提示:在刻蚀过程中,光刻胶起防腐蚀的保护作用。光刻胶技术壁垒光刻胶是半导体材料中技术壁垒最高的品种之一。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。光刻胶市场需求逐年增加,201

资料来源:《深港证券》内容。谢谢你。

光刻是整个集成电路制造过程中最耗时、最困难的工艺,它需要集成电路制造时间的50%左右,成本约为集成电路制造成本的1/3。光刻胶是光刻工艺中最重要的消耗品,光刻胶的质量对光刻工艺有着重要的影响。

光刻将图案从掩模转移到硅晶片上,为后续蚀刻步骤做准备。在光刻过程中,需要在硅片上涂覆一层光刻胶。紫外线曝光后,光致抗蚀剂的化学性质发生变化。显影后,曝光的光致抗蚀剂将被去除,从而实现电路图案从掩模到光致抗蚀剂的转移。蚀刻后,电路图案从光致抗蚀剂转移到硅晶片。在蚀刻过程中,光致抗蚀剂起到防腐蚀的作用。

光刻胶分类

根据化学反应机理和显影原理的不同,光刻胶可分为负性胶和正性胶。它可溶于一些溶剂,但它是负胶,暴露后形成不溶性物质。另一方面,它不溶于某些溶剂,暴露后可溶于正胶。

从需求方面来看,光致抗蚀剂可以分为半导体光致抗蚀剂、面板光致抗蚀剂和印刷电路板光致抗蚀剂。其中,半导体光刻胶技术壁垒最高。

光刻胶技术壁垒

光刻胶是半导体材料中技术壁垒最高的品种之一。

光致抗蚀剂是典型的技术密集型产业,种类繁多,特异性强。不同用途的不同光刻胶曝光光源有不同的性能要求,如反应机理、制造工艺、成膜特性、加工图案线条的精度等。导致对材料溶解性、抗蚀刻性、光敏性能、耐热性等的不同要求。因此,每种光致抗蚀剂所用的原料在化学结构和性能上都非常特殊,需要使用不同质量等级的光致抗蚀剂化学品。

光致抗蚀剂通常由四种组分组成:树脂聚合物、光敏物质、溶剂和添加剂。树脂是光致抗蚀剂中最大的成分,构成光致抗蚀剂的基本框架。它主要决定光刻胶曝光后的基本性能,包括硬度、柔韧性、附着力、耐腐蚀性、热稳定性等。光敏物质是光致抗蚀剂的关键成分,对光致抗蚀剂的灵敏度和分辨率起着决定性的作用。

分辨率、对比度和灵敏度是光刻胶的核心技术参数。随着集成电路的发展,芯片制造的特征尺寸越来越小,对光刻胶的要求也越来越高。光刻胶的核心技术参数包括分辨率、对比度和灵敏度。为了满足集成电路发展的需要,光刻胶正朝着高分辨率、高对比度和高灵敏度的方向发展。

光刻胶市场形势

目前,全球光刻胶市场基本上被日美企业垄断。光刻胶是一种生产工艺复杂、纯度要求高的高科技阻隔材料,需要长期的技术积累。日本的jsr、东京华英、新悦化工和富士电子占据了全球70%以上的市场份额,并处于市场垄断地位。

光刻胶市场需求逐年增加,2018年全球半导体光刻胶销售额为12.97亿美元。随着对功率半导体、传感器、存储器和其他下游应用需求的扩大,光致抗蚀剂市场将在未来继续扩大。

由于光刻胶的高技术壁垒,国内高端光刻胶市场基本上被外国企业垄断。特别是,高分辨率krf和arf光刻胶基本上被日本和美国企业占据。

国内光致抗蚀剂制造商主要生产pcb光致抗蚀剂,而面板光致抗蚀剂和半导体光致抗蚀剂的生产规模相对较小。在中国生产的光致抗蚀剂中,印刷电路板光致抗蚀剂占94%,液晶光致抗蚀剂和半导体光致抗蚀剂分别仅占3%和2%。

国内光刻胶市场规模保持稳定增长,从2011年的30.4亿元增长到2018年的62.3亿元,复合增长率为11.59%。预计2018年国内光刻胶市场将达到62.3亿元。

就国内光刻胶需求而言,2011年光刻胶需求为35,100吨,2017年为79,900吨,年复合增长率为14.69%。国内光致抗蚀剂需求预计在2018年达到84,400吨。

中国对光致抗蚀剂的需求比中国大得多,而且这种差异逐年增加。由于国内光刻胶起步较晚,目前技术水平相对落后,生产能力主要集中在pcb光刻胶、tn/stn-lcd光刻胶等低端产品上,而tft-lcd、半导体光刻胶等高科技阻隔产品的生产能力非常小,仍需大量进口,导致国内光刻胶的需求远远超过当地产量。

国内pcb光刻胶的替代速度很快,与国外相比,平板光刻胶和半导体光刻胶之间还有很大的差距。

*免责声明:这篇文章最初是作者写的。这篇文章的内容是作者的个人观点。重印半导体行业观察只是为了传达不同的观点。这并不意味着半导体行业观察同意或支持这一观点。如果您有任何异议,请联系半导体行业观察。

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