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正性光刻膠

正性光刻膠

正性光刻膠也稱為正膠。正性光刻膠樹脂是一種叫做線性酚醛樹脂的酚醛甲醛，提供光刻膠的粘附性、化學抗蝕性，當沒有溶解存在時，線性酚醛樹脂會溶解在顯影液中，感光劑是光敏化合物，常見的是重氮萘醌（DNQ）。在曝光前，DNQ是一種強烈的溶解，降低樹脂的溶解速度。在紫外曝光后，DNQ在光刻膠中化學分解，成為溶解度增強劑，大幅提高顯影液中的溶解度因子至100或者更高。這種曝光反應會在DNQ中產生羧酸，它在顯影液中溶解度很高。正性光刻膠具有很好的對比度，所以生成的圖形具有良好的分辨率。而在一些半導體器件設計時，考慮到器件性能要求，需要對特定區域進行離子注入，使其滿足各種器件不同功能的要求。

光刻膠介紹

光刻膠自1959年被發明以來一直是半導體核心材料，隨后被改進運用到PCB板的制造，并于20世紀90年代運用到平板顯示的加工制造。終應用領域包括消費電子、家用電器、汽車通訊等。

光刻工藝約占整個芯片制造成本的35%，耗時占整個芯片工藝的40%~60%，是半導體制造中核心的工藝。

以半導體光刻膠為例，在光刻工藝中，光刻膠被均勻涂布在襯底上，經過曝光(改變光刻膠溶解度)、顯影(利用顯影液溶解改性后光刻膠的可溶部分)與刻蝕等工藝，將掩膜版上的圖形轉移到襯底上，形成與掩膜版完全對應的幾何圖形。

光刻技術隨著IC集成度的提升而不斷發展。為了滿足集成電路對密度和集成度水平的更高要求，半導體用光刻膠通過不斷縮短曝光波長以極限分辨率，世界芯片工藝水平目前已跨入微納米級別，光刻膠的波長由紫外寬譜逐步至g線（436nm）、i線（365nm）、KrF（248nm）、 ArF（193nm）、F2（157nm），以及達到EUV(<13.5nm)線水平。超過80%市場份額掌握在日本住友、TOK、美國陶氏、美國futurrex等公司手中，國內公司中，蘇州瑞紅與北京科華實現了部分品種的國產化，但是整體技術水平較低，僅能進入8英寸集成電路生產線與LED等產線。

目前，半導體市場上主要使用的光刻膠包括 g 線、i 線、KrF、ArF四類光刻膠，其中，g線和i線光刻膠是市場上使用量較大的。KrF和ArF光刻膠核心技術基本被日本和美國企業所壟斷。

光刻膠趨勢

半導體光刻膠領域全球市場規模趨于穩定， 2017年全球市場約13.5億美元；國內市場約20.2億元，近5年復合增速達12%。受全球半導體市場復蘇和國內承接產業轉移，預計全球光刻膠市場將保持穩定增速，國內市占率穩步抬升。

光刻膠生產、檢測、評價的設備價格昂貴，需要一定前期資本投入；有專家提出，盡管國產光刻膠在面板一時用不起來，但政府還是要從政策上鼓勵國內普通面板的生產企業盡快用起來。光刻膠企業通常運營成本較高，下游廠商認證采購時間較長，為在設備、研發和技術服務上取得競爭優勢，需要足夠的中后期資金支持。企業持續發展也需投入較大的資金，光刻膠行業在資金上存在較高的壁壘，國外光刻膠廠商相對于國內廠商，其公司規模更大，具有資金和技術優勢。

總體上，光刻膠行業得到國家層面上的政策支持。《國家集成電路產業發展推進綱要》，提出“研發光刻機、刻蝕機、離子注入機等關鍵設備，開發光刻膠、大尺英寸硅片等關鍵材料”；國家重點支持的高新技術領域（2015）中提到“高分辨率光刻膠及配套化學品作為精細化學品重要組成部分，是重點發展的新材料技術”；光刻膠去除半導體器件制造技術中，通常利用光刻工藝將掩膜板上的掩膜圖形轉移到半導體結構表面的光刻膠層中。光刻技術（包括光刻膠）是《中國制造 2025》重點領域。