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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);9.在DEEPRIE和MASK可以使用NRP9-8000P嗎。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(xiàn)光刻膠等。從對(duì)準(zhǔn)原理上及標(biāo)記結(jié)構(gòu)分類(lèi),對(duì)準(zhǔn)技術(shù)從早期的投影光刻中的幾何成像對(duì)準(zhǔn)方式,包括視頻圖像對(duì)準(zhǔn)、雙目顯微鏡對(duì)準(zhǔn)等,一直到后來(lái)的波帶片對(duì)準(zhǔn)方式、干涉強(qiáng)度對(duì)準(zhǔn)、激光外差干涉以及莫爾條紋對(duì)準(zhǔn)方式。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。
下游發(fā)展趨勢(shì)
光刻膠的質(zhì)量和性能是影響集成電路性能、成品率及可靠性的關(guān)鍵因素。光刻工藝的成本約為整個(gè)芯片制造工藝的35%,并且耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)芯片工藝的40%到50%。光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,市場(chǎng)巨大。據(jù)智研咨詢(xún)估計(jì),得益于我國(guó)平面顯示和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國(guó)光刻膠市場(chǎng)需求,在2022年可能突破27。因此光刻膠是半導(dǎo)體集成電路制造的核心材料。2016年全球半導(dǎo)體用光刻膠及配套材料市場(chǎng)分別達(dá)到14.5億美元和19.1億美元,分別較2015年同比增長(zhǎng)9.0%和8.0%。預(yù)計(jì)2017和2018年全球半導(dǎo)體用光刻膠市場(chǎng)將分別達(dá)到15.3億美元和15.7億美元。隨著12寸先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)線(xiàn)的興建和多次曝光工藝的大量應(yīng)用,193nm及其它先進(jìn)光刻膠的需求量將快速增加
市場(chǎng)規(guī)模
中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長(zhǎng),全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移。據(jù)WSTS和SIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2016年中國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模為1659.0億美元,增速達(dá)9.2%,大于全球增長(zhǎng)速度(1.1%)。2016年中國(guó)半導(dǎo)體制造用光刻膠市場(chǎng)規(guī)模為19.55億元,其配套材料市場(chǎng)規(guī)模為20.24億元。事實(shí)上,工藝技術(shù)水平與國(guó)外企業(yè)有著很大的差距,尤其是材料及設(shè)備都仍依賴(lài)進(jìn)口。預(yù)計(jì)2017和2018年半導(dǎo)體制造用光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到19.76億元和23.15億元,其配套材料市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到22.64億元和29.36億元。在28nm生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能尚未得到釋放之前,ArF光刻膠仍是市場(chǎng)主流半導(dǎo)體應(yīng)用廣泛,需求增長(zhǎng)持續(xù)性強(qiáng)。近些年來(lái),全球半導(dǎo)體廠(chǎng)商在中國(guó)大陸投設(shè)多家工廠(chǎng),如臺(tái)積電南京廠(chǎng)、聯(lián)電廈門(mén)廠(chǎng)、英特爾大連廠(chǎng)、三星電子西安廠(chǎng)、力晶合肥廠(chǎng)等。諸多半導(dǎo)體工廠(chǎng)的設(shè)立,也拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)需求增長(zhǎng)。
光刻膠趨勢(shì)
半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域全球市場(chǎng)規(guī)模趨于穩(wěn)定, 2017年全球市場(chǎng)約13.5億美元;國(guó)內(nèi)市場(chǎng)約20.2億元,近5年復(fù)合增速達(dá)12%。受全球半導(dǎo)體市場(chǎng)復(fù)蘇和國(guó)內(nèi)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,預(yù)計(jì)全球光刻膠市場(chǎng)將保持穩(wěn)定增速,國(guó)內(nèi)市占率穩(wěn)步抬升。
光刻膠生產(chǎn)、檢測(cè)、評(píng)價(jià)的設(shè)備價(jià)格昂貴,需要一定前期資本投入;光刻膠企業(yè)通常運(yùn)營(yíng)成本較高,下游廠(chǎng)商認(rèn)證采購(gòu)時(shí)間較長(zhǎng),為在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),需要足夠的中后期資金支持。企業(yè)持續(xù)發(fā)展也需投入較大的資金,光刻膠行業(yè)在資金上存在較高的壁壘,國(guó)外光刻膠廠(chǎng)商相對(duì)于國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商,其公司規(guī)模更大,具有資金和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)2、3小時(shí)的日曬,透光部分的瀝青明顯變硬,而不透光部分瀝青依然軟并可被松香和植物油的混合液洗掉。
總體上,光刻膠行業(yè)得到國(guó)家層面上的政策支持?!秶?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”;國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)領(lǐng)域(2015)中提到“高分辨率光刻膠及配套化學(xué)品作為精細(xì)化學(xué)品重要組成部分,是重點(diǎn)發(fā)展的新材料技術(shù)”;光刻技術(shù)(包括光刻膠)是《中國(guó)制造 2025》重點(diǎn)領(lǐng)域。為了保證線(xiàn)寬的重復(fù)性和接下去的顯影時(shí)間,同一個(gè)樣品的膠厚均勻性和不同樣品間的膠厚一致性不應(yīng)超過(guò)±5nm(對(duì)于1。