光刻膠市場(chǎng)

我國(guó)光刻膠市場(chǎng)規(guī)模2015年已達(dá)51.7億元，同比增長(zhǎng)11%，高于國(guó)際市場(chǎng)增速，但全球占比仍不足15%，發(fā)展空間巨大。2015年我國(guó)光刻膠產(chǎn)量為9.75萬(wàn)噸，而需求量為10.12萬(wàn)噸，依照需求量及產(chǎn)量增速預(yù)計(jì)，未來(lái)仍將保持供不應(yīng)求的局面。據(jù)智研咨詢估計(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27.2萬(wàn)噸。過去由于我國(guó)在開始規(guī)劃發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)上，布局不合理、不完整，特別是生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的投資，而忽視了重要的基礎(chǔ)材料、裝備與應(yīng)用研究。在光刻膠生產(chǎn)種類上，我國(guó)光刻膠廠商主要生產(chǎn)PCB光刻膠，而LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠生產(chǎn)規(guī)模較小，相關(guān)光刻膠主要依賴進(jìn)口。放眼國(guó)際市場(chǎng)，光刻膠也主要被美國(guó)Futurrex 的光刻膠、日本合成橡膠（JSR）、東京應(yīng)化（TOK）、住友化學(xué)、美國(guó)杜邦、德國(guó)巴斯夫等化工寡頭壟斷。

彩色薄膜少了光刻膠，產(chǎn)生不了絢麗的畫面

顯示器是人與機(jī)器溝通的重要界面。光刻膠是整個(gè)光刻工藝的重要部分，也是國(guó)際上技術(shù)門檻較高的微電子化學(xué)品之一，主要應(yīng)用在集成電路和平板顯示兩大產(chǎn)業(yè)。光刻技術(shù)決定了集成電路的集成度，技術(shù)節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)。

章宇軒介紹,我們?cè)谌粘９ぷ魃钪?，之所以能從顯示屏幕上看到色彩斑斕的畫面，就是離不開屏幕中厚度只有2μm、卻占面板成本16％的一層彩色薄膜。然而，彩色薄膜顏色的產(chǎn)生，必須由光刻膠來(lái)完成。

LCD是非主動(dòng)發(fā)光器件，其色彩顯示必須由本身的背光系統(tǒng)或外部的環(huán)境光提供光源，通過驅(qū)動(dòng)器與控制器形成灰階顯示，再利用彩色濾光片產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色，依據(jù)混色原理形成彩色顯示畫面。

其中，根據(jù)顏色的不同，可以將光刻膠分為黑色、紅色、綠色、藍(lán)色四種。彩色濾光片的制作就是在玻璃基板上應(yīng)用黑色光刻膠制作黑色矩陣，再應(yīng)用紅、綠、藍(lán)光刻膠制作三原色像素。

光刻膠去除

半導(dǎo)體器件制造技術(shù)中，通常利用光刻工藝將掩膜板上的掩膜圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面的光刻膠層中。通常光刻的基本工藝包括涂膠、曝光和顯影等步驟。

在現(xiàn)有技術(shù)中，去除光刻膠層的方法是利用等離子體干法去膠。將帶有光刻膠層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于去膠機(jī)內(nèi)，在射頻電壓的能量的作用下，灰化氣體被解離為等離子體。所述等離子體和光刻膠發(fā)生反應(yīng)，從而將光刻膠層去除。

而在一些半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到器件性能要求，需要對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行離子注入，使其滿足各種器件不同功能的要求。2μmResistThicknessNR71-1000PY0。一部分閃存產(chǎn)品前段器件形成時(shí)，需要利用前面存儲(chǔ)單元cell區(qū)域的層多晶硅與光刻膠共同定義摻雜的區(qū)域，由于光刻膠是作為高濃度金屬摻雜時(shí)的阻擋層，在摻雜的過程中，光刻膠的外層吸附了一定濃度的金屬離子，這使得光刻膠外面形成一層堅(jiān)硬的外殼。

這層堅(jiān)硬的外殼可以采取兩種現(xiàn)有方法去除:方法一，采用濕法刻蝕，但這種工藝容易產(chǎn)生光刻膠殘留；光刻膠京東方事實(shí)上，我國(guó)是在缺乏經(jīng)驗(yàn)、缺乏專業(yè)技術(shù)人才，缺失關(guān)鍵上游原材料的條件下，全靠自己摸索。方法二，先通過干法刻蝕去除硬光刻膠外殼，再采用傳統(tǒng)的干法刻蝕去光刻膠的方法去除剩余的光刻膠的方法，但是這種方式增加了一步工藝流程，浪費(fèi)能源，而且降低了生產(chǎn)效率；同時(shí)，傳統(tǒng)的光刻膠干法刻蝕去除光刻膠時(shí)，光刻膠外面的外殼阻擋了光刻膠內(nèi)部的熱量的散發(fā)，光刻膠內(nèi)部膨脹應(yīng)力增大，導(dǎo)致層多晶硅倒塌的現(xiàn)象。

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五、曝光

在這一步中，將使用特定波長(zhǎng)的光對(duì)覆蓋襯底的光刻膠進(jìn)行選擇性地照射。光刻膠中的感光劑會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而使正光刻膠被照射區(qū)域（感光區(qū)域）、負(fù)光刻膠未被照射的區(qū)域（非感光區(qū)）化學(xué)成分發(fā)生變化。光刻膠的目標(biāo)厚度的確定主要考慮膠自身的化學(xué)特性以及所要圖形中線條的及間隙的微細(xì)程度。這些化學(xué)成分發(fā)生變化的區(qū)域，在下一步的能夠溶解于特定的顯影液中。

在接受光照后，正性光刻膠中的感光劑DQ會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，變?yōu)橐蚁┩⑦M(jìn)一步水解為茚并羧酸（Indene-Carboxylic-Acid, CA），羧酸在堿性溶劑中的溶解度比未感光部分的光刻膠高出約100倍，產(chǎn)生的羧酸同時(shí)還會(huì)促進(jìn)酚醛樹脂的溶解。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%。利用感光與未感光光刻膠對(duì)堿性溶劑的不同溶解度，就可以進(jìn)行掩膜圖形的轉(zhuǎn)移。

曝光方法：

a、接觸式曝光（Contact Printing）掩膜板直接與光刻膠層接觸。

b、接近式曝光（Proximity Printing）掩膜板與光刻膠層的略微分開，大約為10～50μm。

c、投影式曝光（Projection Printing）。在掩膜板與光刻膠之間使用透鏡聚集光實(shí)現(xiàn)曝光。

d、步進(jìn)式曝光(Stepper)