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硬件 揭秘光刻膠產(chǎn)業(yè) 十四個(gè)中國(guó)玩家全公開

硬件

光刻膠又稱光致抗蝕劑 ， 是指通過(guò)紫外光、電子束、離子束、 X 射線等照射或輻射 ， 其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料 。光刻膠目前被廣泛用于光電信息產(chǎn)業(yè)的微細(xì)圖形線路加工制作 ， 約占 IC 制造材料總成本的 4% ， 是重要的半導(dǎo)體材料 。
光刻膠 ， 半導(dǎo)體基石
光刻膠是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最重要的材料之一 ， 一般由由感光樹脂（聚合劑）、增感劑（光引發(fā)劑）、溶劑與助劑構(gòu)成 。
光刻工藝約占整個(gè)芯片制造成本的 35% ， 耗時(shí)占整個(gè)芯片工藝的 40-50% ， 是半導(dǎo)體制造中最核心的工藝 。
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▲半導(dǎo)體材料：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基石
一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測(cè)等工序 。
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▲正膠的光刻過(guò)程
光刻膠經(jīng)過(guò)幾十年不斷的發(fā)展和進(jìn)步 ， 應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 ， 衍生出非常多的種類 ， 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域 ， 光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠、 平板顯示光刻膠和 PCB 光刻膠 ， 其技術(shù)壁壘依次降低 。
相應(yīng)地 ， PCB 光刻膠是目前國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度最快的 ， LCD 光刻膠替代進(jìn)度相對(duì)較快 ， 半導(dǎo)體光刻膠目前國(guó)產(chǎn)技術(shù)較國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距最大 。
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▲光刻膠按下游應(yīng)用分類
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 ， 光刻膠可分為負(fù)性光刻膠和正性光刻膠兩類 。二者在 PCB、面板、半導(dǎo)體中都有廣泛應(yīng)用 ， 但是 ArF 光刻膠和 EUV 光刻膠基本都是正膠 。
由于負(fù)性光刻膠顯影時(shí)易變形和膨脹 ， 分辨率通常只能達(dá)到 2 微米 ， 因此正性光刻膠的應(yīng)用更為普及 。
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▲正性光刻膠與負(fù)性光刻膠參數(shù)
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▲正性光刻膠與負(fù)性光刻膠光刻對(duì)比
半導(dǎo)體光刻膠根據(jù)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)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 。同時(shí)隨著 DUV 光源被廣泛采用 ， 化學(xué)放大（CAR）技術(shù)逐漸成為行業(yè)應(yīng)用的主流 。
目前 ， 主要的光刻膠由 g、 i、 KrF、 ArF 四類組成 。這 4 種光刻膠 ， 由于需求的不同 ， 光刻膠的各組成部分及其比例也各不相同 。
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▲四大主要半導(dǎo)體光刻膠對(duì)比
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▲ 四大主要半導(dǎo)體光刻膠占比
目前 ， 在顯示面板行業(yè) ， 光刻膠主要應(yīng)用于 TFT-LCD 陣列制造 ， 濾光片制造和觸摸屏制造三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域 。其中 ， TFT-LCD 陣列和濾光片都是 LCD 面板結(jié)構(gòu)的組成部分 ， 觸摸屏則是以觸摸控制為目的的功能單元 。
面板顯示行業(yè)主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、 LCD 觸摸屏用光刻膠、 TFT-LCD 正性光刻膠等 。在光刻和蝕刻生產(chǎn)環(huán)節(jié)中 ， 光刻膠涂覆于晶體薄膜表面 ， 經(jīng)曝光、顯影和蝕刻等工序?qū)⒐庹郑ㄑ谀ぐ妫┥系膱D形轉(zhuǎn)移到薄膜上 ， 形成與掩膜版對(duì)應(yīng)的幾何圖形 。
彩色光刻膠和黑色為光刻膠是制備彩色濾光片的核心材料 ， 占彩色濾光片成本的 27% 左右 。彩色濾光片是 TFT-LCD 實(shí)現(xiàn)色彩顯示的關(guān)鍵器件 ， 占面板成本的 14%-16% 。由于 TFT 整列的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單且標(biāo)準(zhǔn)化 ， 以及 TFT 陣列對(duì)于尺寸的要求比先進(jìn)集成電路低很多 。因此一般 g 線光刻膠就可以滿足要求 。
【硬件|揭秘光刻膠產(chǎn)業(yè) 十四個(gè)中國(guó)玩家全公開】在觸屏應(yīng)用中 ， 光刻工藝用于 ITO sensor 的制造 。ITO sensor 是通過(guò)將 ITO 材料按照特定的圖案 ， 涂在玻璃或者 Film 上 ， 然后貼在一層厚的保護(hù)玻璃上得到的 。

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