中国半导体光刻胶行业报告（25页）

光刻胶作为光刻曝光的核心材料，其分辨率是光刻胶实现器件的关键尺寸（如器件线宽） 的衡量值，光刻胶分辨率越高形成的图形关键尺寸越小。对比度是指光刻胶从曝光区到非 曝光区过渡的陡度，对比度越高，形成图形的侧壁越陡峭，图形完成度更好。敏感度决定 了光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值。抗蚀性决定了光刻胶作为 覆盖物在后续刻蚀或离子注入工艺中，不被刻蚀或抗击离子轰击，从而保护被覆盖的衬底。按照化学反应和显影的原理，光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶。如果显影时未曝光 部分溶解于显影液，形成的图形与掩膜版相反，称为负性光刻胶；如果显影时曝光部分溶 解于显影液，形成的图形与掩膜版相同，称为正性光刻胶。在实际运用过程中，由于负性 光刻胶在显影时容易发生变形和膨胀的情况，一般情况下分辨率只能达到 2 微米，因此正 性光刻胶的应用更为广泛。根据感光树脂的化学结构来分类，光刻胶可以分为光聚合型、光分解型和光交联型三种类 别。光聚合型，可形成正性光刻胶，是通过采用了烯类单体，在光作用下生成自由基从而 进一步引发单体聚合，最后生成聚合物的过程；光分解型光刻胶可以制成正性胶，通过采 用含有叠氮醌类化合物的材料在经过光照后,发生光分解反应的过程。光交联型，即采用聚 乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，其分子中的双键被打开，并使链与链之 间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，从而起到抗蚀作用，是一种典型的负性光刻胶。 

按照应用领域的不同，光刻胶又可以分为印刷电路板（PCB）用光刻胶、液晶显示(LCD） 用光刻胶、半导体用光刻胶和其他用途光刻胶。PCB 光刻胶技术壁垒相对其他两类较低， 而半导体光刻胶代表着光刻胶技术最先进水平。依照曝光波长分类，光刻胶可分为紫外光刻胶（300~450nm）、深紫外光刻胶（160~280nm）、 极紫外光刻胶（EUV，13.5nm）、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X 射线光刻胶等。光刻胶 在不同曝光波长的情况下，适用的光刻极限分辨率也不尽相同，在加工方法一致时，波长 越小加工分辨率更佳。因此，不同波长光源的光刻机需要搭配相应波长的光刻胶进去光刻。 目前半导体光刻胶最常使用曝光波长分类，主要有 g 线、i 线、KrF、ArF 和最先进的 EUV 光刻胶，其中 DUV 光刻机分为干法和浸润式，因此 ArF 光刻胶也对应分为干法和浸润式两 类。越先进制程相应需要使用越短曝光波长光刻胶，以达到特征尺寸微小化。芯片制造又称晶圆制造，是通过物理、化学工艺步骤在晶圆表面形成器件，并生成金属导 线将器件相互连接形成集成电路的过程。晶圆制造可分为前道工艺线（FEOL）和后道工 艺线（BEOL）工艺，前道工艺是在晶圆上形成晶体管和其他器件，而后道工艺是形成金 属线并在每层之前加上绝缘层。依次通过光刻（lithography）、刻蚀（etch）、离子注入 （ implantation ）、扩散（disposition）、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、 化学机械研磨等工序（CMP）形成一层电路，通过循环重复上述工艺，最终在晶圆表面形 成立体的多层结构，实现整个集成电路的制造。由于制程提升，晶圆上集成的器件和电路 复杂度和密度随之提升，需要上千道工序去完成芯片的制造。