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光刻膠分類(lèi)

市場(chǎng)上，光刻膠產(chǎn)品依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行分類(lèi)。依照化學(xué)反應(yīng)和顯影原理分類(lèi)，光刻膠可以分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。使用正性光刻膠工藝，形成的圖形與掩膜版相同；使用負(fù)性光刻膠工藝，形成的圖形與掩膜版相反。

按照感光樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)，光刻膠可以分為①光聚合型，采用烯類(lèi)單體，在光作用下生成自由基，進(jìn)一步引發(fā)單體聚合，后生成聚合物，具有形成正像的特點(diǎn)；國(guó)外研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，PCB市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)3%，到2020年，PCB全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到610億美元。②光分解型，采用含有疊氮醌類(lèi)化合物的材料，其經(jīng)光照后,發(fā)生光分解反應(yīng)，可以制成正性膠；③光交聯(lián)型，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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而起到抗蝕作用，可以制成負(fù)性光刻膠。

按照曝光波長(zhǎng)分類(lèi)，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。《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，提出“研發(fā)光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，開(kāi)發(fā)光刻膠、大尺英寸硅片等關(guān)鍵材料”。不同曝光波長(zhǎng)的光刻膠，其適用的光刻極限分辨率不同，通常來(lái)說(shuō)，在使用工藝方法一致的情況下，波長(zhǎng)越小，加工分辨率越佳。

光刻工藝重要性二

光刻膠的曝光波長(zhǎng)由寬譜紫外向g線→i線→KrF→ArF→EUV(13.5nm)的方向移動(dòng)。隨著曝光波長(zhǎng)的縮短，光刻膠所能達(dá)到的極限分辨率不斷提高，光刻得到的線路圖案精密度更佳，而對(duì)應(yīng)的光刻膠的價(jià)格也更高。

光刻光路的設(shè)計(jì)，有利于進(jìn)一步提升數(shù)值孔徑，隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值孔徑由0.35發(fā)展到大于1。相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也對(duì)光刻膠及其配套產(chǎn)品的性能要求變得愈發(fā)嚴(yán)格。

工藝系數(shù)從0.8變到0.4，其數(shù)值與光刻膠的產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)。結(jié)合雙掩膜和雙刻蝕等技術(shù)，現(xiàn)有光刻技術(shù)使得我們能夠用193nm的激光完成10nm工藝的光刻。

為了實(shí)現(xiàn)7nm、5nm制程，傳統(tǒng)光刻技術(shù)遇到瓶頸，EUV(13.5nm)光刻技術(shù)呼之欲出，臺(tái)積電、三星也在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行布局。EUV光刻光路基于反射設(shè)計(jì)，不同于上一代的折射，其所需光刻膠主要以無(wú)機(jī)光刻膠為主，如金屬氧化物光刻膠。

光刻膠京東方

事實(shí)上，我國(guó)是在缺乏經(jīng)驗(yàn)、缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，缺失關(guān)鍵上游原材料的條件下，全靠自己摸索。近年來(lái)，盡管光刻膠研發(fā)有了一定突破，但國(guó)產(chǎn)光刻膠還是用不起來(lái)。顯影完成后通常進(jìn)行工藝線的顯影檢驗(yàn)，通常是在顯微鏡下觀察顯影效果，顯影是否徹底、光刻膠圖形是否完好。目前，國(guó)外阻抗已達(dá)到15次方以上，而國(guó)內(nèi)企業(yè)只能做到10次方，滿(mǎn)足不了客戶(hù)工藝要求和產(chǎn)品升級(jí)的要求，有的工藝雖達(dá)標(biāo)了，但批次穩(wěn)定性不好。

“10次方的光刻膠經(jīng)過(guò)多次烘烤，由于達(dá)不到客戶(hù)需求的防靜電作用，不能應(yīng)用到新一代窄邊框等面板上。而國(guó)外做到15次方就有了很好的防靜電作用。這還是我們的光刻膠材料、配方、生產(chǎn)工藝方面存在問(wèn)題。”李中強(qiáng)說(shuō)。

關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)不到要求，國(guó)內(nèi)企業(yè)始終受制于人。就拿在國(guó)際上具有一定競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的京東方來(lái)說(shuō)，目前已建立17個(gè)面板顯示生產(chǎn)基地，其中，有16個(gè)已經(jīng)投產(chǎn)。但京東方用于面板的光刻膠，仍然由國(guó)外企業(yè)提供。