光刻胶行业报告：国产化（23页）

行业报告下载 2020年03月16日 06:39 管理员

光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路的加工制作，下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工，同时在 LED、光伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用，是微细加工技术的关键性材料。光刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中，树脂约占 50%，单体约占 35%。光刻胶自 1959 年被发明以来就成为半导体工业最核心的工艺材料之一。随后光刻胶被改进运用到印制电路板的制造工艺，成为 PCB 生产的重要材料。二十世纪 90 年代，光刻胶又被运用到平板显示的加工制作，对平板显示面板的大尺寸化、高精细化、彩色化起到了重要的推动作用。在微电子制造业精细加工从微米级、亚微米级、深亚微米级进入到纳米级水平的过程中，光刻胶起着举足轻重的作用。在此过程中，光刻技术经历了紫外全谱（300～450nm）、G 线（436nm）、I 线（365nm）、深紫外（DUV,包括 248nm 和 193nm）和极紫外（EUV）六个阶段。

相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生，光刻胶中的关键配方成份，如成膜树脂、光引发剂、添加剂也随之发生变化，使光刻胶的综合性能更好地满足工艺要求。目前因为较为广泛的主要包括以下光刻胶： g 线光刻胶对应曝光波长为 436nm 的 g 线，制作 0.5 µm 以上的集成电路。 i 线光刻胶对应曝光波长为 365nm 的 i 线，制作 0.5-0.35 µ m 的集成电路。g 线和 i 线光刻胶是目前市场上使用量最大的光刻胶，都以正胶为主，主要原料为酚醛树脂和重氮萘醌化合物。 KrF 光刻胶对应曝光波长为 248nm 的 KrF 激光光源，制作 0.25-0.15µ m 的集成电路，正胶和负胶都有，主要原料为聚对羟基苯乙烯及其衍生物和光致产酸剂。KrF 光刻胶市场今后将逐渐扩大。

以半导体行业为例，光刻胶主要用于半导体图形化工艺。图形化工艺是半导体制造过程中的核心工艺。图形化可以简单理解为将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面合适的位置。一般来讲图形化主要包括光刻和刻蚀两大步骤，分别实现了从掩模版到光刻胶以及从光刻胶到晶圆表面层的两步图形转移，流程一般分为十步：1.表面准备，2.涂胶， 3.软烘焙，4.对准和曝光，5.显影，6.硬烘焙，7.显影检查，8.刻蚀，9.去除光刻胶，10. 最终检查。具体来说，在光刻前首先对于晶圆表面进行清洗，主要采用相关的湿化学品，包括丙酮、甲醇、异丙醇、氨水、双氧水、氢氟酸、氯化氢等。晶圆清洗以后用旋涂法在表面涂覆一层光刻胶并烘干以后传送到光刻机里。在掩模版与晶圆进行精准对准以后，光线透过掩模版把掩模版上的图形投影在光刻胶上实现曝光，这个过程中主要采用掩模版、光刻胶、光刻胶配套以及相应的气体和湿化学品。对曝光以后的光刻胶进行显影以及再次烘焙并检查以后，实现了将图形从掩模版到光刻胶的第一次图形转移。在光刻胶的保护下，对于晶圆进行刻蚀以后剥离光刻胶然后进行检查，实现了将图形从光刻胶到晶圆的第二次图形转移。目前主流的刻蚀办法是等离子体干法刻蚀，主要用到含氟和含氯气体。

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