光刻膠:晶片產業鏈形成的關鍵原料

2020-11-23 電子產品世界

光刻膠是利用光化學反應經光刻工藝將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上的圖形轉移媒介。作用原理是利用紫外光、準分子雷射、電子束、離子束、X 射線等光源的照射或輻射,使其溶解度發生變化的耐蝕刻薄膜材料。光刻膠主要用於集成電路和半導體分立器件的微細加工,同時在平板顯示、LED、倒扣封裝、磁頭及精密傳感器等製作過程中也有著廣泛的應用。
光刻膠又稱光致抗蝕劑,由主要成分和溶劑構成,當前光刻膠主要使用的溶劑為丙二醇甲醚醋酸酯(PMA),佔光刻膠含量約為80%-90%。主要成分包括樹脂、單體、光引發劑及添加助劑四類,其中,樹脂含量約佔主要成分的50%~60%,單體含量約佔35%~45%。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202009/418313.htm

自20 世紀 50 年代開始到現在,光刻技術經歷了紫外全譜(300~450nm),G線 (436nm),I線(365nm),深紫外(Deep Ultraviolet,DUV,248nm 和193nm),以及下一代光刻技術中最引人注目的極紫外(Extreme Ultraviolet,EUV,13.5nm)光刻,電子束光刻等 6 個階段,對應於各曝光波長的光刻膠組分(樹脂、光引發劑和添加劑等)也隨著光刻技術的發展而變化。

根據光刻膠的反應機理和顯影原理,可以分為正性光刻膠和負性光刻膠。正性光刻膠形成的圖形與掩膜版相同,負性光刻膠顯影時形成的圖形與掩膜版相反。根據感光樹脂的化學結構,光刻膠可分為光聚合型,光分解型和光交聯型。根據應用領域不同,光刻膠可以分為PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導體光刻膠。

全球光刻膠市場空間廣闊。根據SEMI數據,全球光刻膠市場的主要構成包括PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導體光刻膠,相應的市場份額佔比為25%、27%和24%。隨著電子信息產業發展的突飛猛進,光刻膠市場總需求不斷提升。2018年全球光刻膠市場規模約87億美元,2010年至今,年均複合增長率(CAGR)約5.4%,預計未來3年仍以年均5%的速度增長,2022年全球光刻膠市場規模將超過100億美元。 全球半導體光刻膠市場基本被國外巨頭壟斷。光刻膠屬於高技術壁壘材料,生產工藝複雜,純度要求高,需要長期的技術積累。日本合成橡膠(JSR)、東京應化等一些日本廠商已經有能力供應面向10nm以下半導體製程的EUV極紫外光刻膠。國內 技術較為領先的企業包括北京科華(量產KrF、在研ArF)、南大光電(驗證ArF)、晶瑞股份(驗證KrF)以及上海新陽(在研ArF、KrF)。

高端面板光刻膠被國外巨頭壟斷,低端領域有所突破。LCD光刻膠的全球供應集中在日本、韓國、中國臺灣等地區,海外企業市佔率超過90%。彩色濾光片所需的高分子顏料和顏料的分散技術主要集中在Ciba等日本顏料廠商手中,因此彩色光刻膠和黑色光刻膠的核心技術基本被日本和韓國企業壟斷。

(本報告觀點及版權屬於原作者,僅供參考。報告來源:廣發證券)

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