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我国自主研制光刻胶材料实现国产化

时间:2018-05-14 15:07:56  来源:  作者:

 光刻胶是在微电子制造业中实现精细线路及图形加工工艺的核心材料。光刻技术利用光刻胶在辐射前后溶解度的差异来转移图案,不同光刻胶及曝光光源的组合会得到不同精细度的线路图形,目前分辨率最高可达纳米级。根据应用领域分类,光刻胶可分为PCB 光刻胶、LCD 光刻胶、半导…光刻胶是在微电子制造业中实现精细线路及图形加工工艺的核心材料。光刻技术利用光刻胶在辐射前后溶解度的差异来转移图案,不同光刻胶及曝光光源的组合会得到不同精细度的线路图形,目前分辨率最高可达纳米级。根据应用领域分类,光刻胶可分为PCB 光刻胶、LCD 光刻胶、半导体光刻胶等。最近因为中兴被美国政府制裁禁用美国电子芯片一事,全国上上下下普及了一遍半导体技术,也让很多人明白了国产厂商在半导体领域原来这么落后,不仅下游的芯片研发、设计不行,上游的半导体装备、材料更是严重依赖进口。好在这种局面正在改变,芯片生产所需要的光刻机技术现在已经国产化了,国内公司攻克了另一项中国芯关键技术。买回来的硅圆片经过检查无破损后即可投入生产线上,前期可能还有各种成膜工艺,然后就进入到涂抹光刻胶环节。微影光刻工艺是一种图形影印技术,也是集成电路制造工艺中一项关键工艺。首先将光刻胶(感光性树脂)滴在硅晶圆片上,通过高速旋转均匀涂抹成光刻胶薄膜,并施加以适当的温度固化光刻胶薄膜。涂好了光刻胶才能进入光刻机进行曝光,让紫外线在光刻胶上生成掩膜中的电路图,必要的时候还要多重曝光,反复使用光刻胶,因此没有这一步电路是造不出来的。目前光刻胶市场上的参与者多是来自于美国、日本、韩国等国家,包括陶氏化学、杜邦、富士胶片、信越化学、住友化学、LG化学等等,中国公司在光刻胶领域也缺少核心技术。我国LCD 光刻胶市场巨大,但却高度依赖进口。全球范围内,LCD 光刻胶占据所有光刻胶品种26.6% 的市场份额,而我国LCD 光刻胶的产值仅占所有光刻胶种类的2.7%左右。由于LCD 光刻胶行业技术壁垒高,市场主要由日本及韩国的厂商垄断,如JSR、LG 化学、TOK、CHEIL 等。我国内资企业在该领域也已起步,目前北京科华、苏州瑞红等可以生产一些彩色光刻胶,上海新阳(300236)[AI决策]拟设立韩国子公司涉足黑色光刻胶领域。半导体方面,日美垄断半导体光刻胶,各类半导体光刻胶中,日美企业基本垄断了g/i 线光刻胶、KrF/ArF 光刻胶市场,生产商主要有JSR、信越化学工业、TOK、陶氏化学等。而我国半导体光刻胶生产企业主要有苏州瑞红、北京科华等,两家企业持续加大研发投入和创新,有望持续引领半导体光刻胶国产化进程,逐渐降低我国对半导体光刻胶的进口依赖程度。光刻胶的技术复杂,品种较多。根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为三种类型。光聚合型采用烯类单体,在光作用下生成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特点。光分解型采用含有叠氮醌类化合物的材料,经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性,可以制成正性胶。光交联型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,而起到抗蚀作用,这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。

 
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