中国光刻胶行业发展技术特点分析
中国光刻胶行业发展技术特点分析
导读：中国光刻胶行业发展技术特点分析。1954年EasMt anKodak公司合成了人类第一种感光聚合物——聚乙烯醇肉桂酸酯, 开创了聚乙烯醇肉桂酸酯及其衍生物类光刻胶体系, 这是人类最先应用在电子工业上的光刻胶。
【报告来源】观研网
?【提供】行业分析产业调查投资分析前景评估预测报告
?【出版日期】2014
?【交付方式】Email电子版/特快专递
?【价格】纸介版：7200元电子版：7200元纸介+电子：7500元
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参考《中国光刻胶行业市场调研及投资动向分析报告（2014-2018）》光刻胶按曝光波长不同可分为紫外( 300 ~450nm )光刻胶、深紫外
( 160~ 280 nm )光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X 射线光刻胶等。根据曝光前后光刻胶膜溶解性质的变化又可分为正型光刻胶和负型光刻胶, 曝光后溶解度增大的为正型光刻胶, 溶解度减小的为负型光刻胶。随着曝光波长变化, 光刻胶中的关键组分, 如成膜树脂、感光剂、添加剂也随之发生相应的变化, 光刻胶的综合性能也不断提高。集成电路制作中使用的主要光刻胶见下表。
紫外光刻胶
紫外负型光刻胶
1954年EasMt anKodak公司合成了人类第一种感光聚合物——聚乙烯醇肉桂酸酯, 开创了聚乙烯醇肉桂酸酯及其衍生物类光刻胶体系, 这是人类最先应用在电子工业上的光刻胶。该类光刻胶无暗反应, 存储期长, 感光灵敏度高, 分辨率好, 但在硅片上的粘附性差, 影响了它在电子工业的广泛应用。1958年Kodak公司又开发出了环化橡胶双叠氮系光刻胶。因为该胶在硅片上具有良好的粘附性, 同时具有感光速度快、抗湿法刻蚀能力强等优点, 在20世纪80年代初成为电子工业的主要用胶,占当时总消费量的90% 。但由于其用有机溶剂显影, 显影时胶膜会溶胀, 从而限制了负胶的分辨率,因此主要用于分立器件和5μ m、2 ~ 3μ m 集成电路的制作。在紫外负型光刻胶的生产方面, 由于其生产技术已经十分成熟, 再加上其用量比较大, 国外厂家负胶的生产规模一般均超过百吨以上。随着微电子工业加工线宽的缩小, 该系列负胶在集成电路制作中的应用逐渐减少。
紫外正型光刻胶
1950年左右开发出的酚醛树脂-重氮萘醌正型光刻胶用稀碱水显影, 显影时不存在胶膜溶胀问题,因此分辨率较高, 且抗干法蚀刻性较强, 故能满足大规模集成电路及超大规模集成电路的制作。紫外正型光刻胶根据所用的曝光机不同, 又可分为宽谱紫外正胶、G线正胶、I线正胶。三者虽然都是用线型酚醛树脂做成膜树脂, 重氮萘醌型酯化物作感光剂,但在酚醛树脂及感光剂的微观结构上稍有变化, 因此三者性能, 尤其是分辨率不一样, 应用场合也不同。宽谱紫外正胶适用于2~ 3μ m、0.8~ 1.2μ m 集成电路的制作。G线紫外正胶采用g 线曝光, 适用0.5~ 0.6μ m集成电路的制作。I线紫外正胶采用i线曝光, 适用0.35~ 0.5μ m 集成电路的制作。紫外正胶还用于液晶平面显示器等较大面积的电子产品制作。
i线光刻技术自20世纪80年代中期进入开发期, 90年代初进入成熟期, 90年代中期进入昌盛期并取代了G线光刻胶的统治地位, I线光刻技术目前仍是最为广泛应用的光刻技术。i线光刻胶最初分辨率只能达到0.5μ m, 随着i线光刻机的改进, I线正胶亦能制作线宽为025m 的集成电路, 延长了i线光刻技术的使用寿命。在一个典型的器件中, 有1 /3 的图层是真正的关键层, 1 /3的图层是次关键层, 其余1 /3是非关键层。有一种混合匹配的光刻方法, 把光刻胶和设备技术同硅片层的临界状态相匹配。例如: 对于0.22μ m DRAM 的器件, 用i线步进光刻机能够形成器件上总共20层中的13层次关键层的图形, 剩下的7层用前沿的深紫外步进扫描机成像。在这项研究中, i线产品的成本平均是每层5 美元, 深紫外层则是7.50美元, 从而大大降低器件的制作成本。所以i线光刻胶将在较长一段时间内持续占据一定数量的市场份额。
深紫外光刻胶
深紫外光由于波长短, 衍射作用小, 因而具有高分辨率的特点。随着K rF( 248nm)、A rF( 193nm)、F2( 157nm)等稀有气体卤化物准分子激发态激光光源技术的发展, 使深紫外光刻工艺成为现实。与紫外光刻胶不同的是, 深紫外光刻胶均为化学增幅型光刻胶。化学增幅型光刻胶的特点是: 在光刻胶中加入光致产酸剂, 在光辐射下, 产酸剂分解出酸, 在中烘时, 酸作为催化剂, 催化成膜树脂脱去保护基团(正胶) , 或催化交联剂与成膜树脂发生交联反应(负胶) ; 而且在脱去保护基反应和交联反应后, 酸能被重新释放出来, 没有被消耗, 能继续起催化作用, 大大降低了曝光所需的能量, 从而大幅度提高了光刻胶的光敏性。化学增幅型光刻胶的感光机理见下图。
248nm 深紫外光刻胶
以K rF 准分子激光为曝光源的248nm 光刻胶的研究起源于1990年前后, 在20世纪90年代中后期进入成熟阶段。由于酚醛树脂重氮萘醌系光刻胶在248nm 处有很强的非光漂白性吸收, 光敏性很差, 因此无法继续使用。聚对羟基苯乙烯及其衍生物在248nm处有很好的透过性, 成了248nm 光刻胶的成膜
树脂。在化学增幅型光刻胶中, 光致产酸剂对胶的成像性能影响很大。光致产酸剂的种类繁多, 但在商品化的248nm 光刻胶中普遍使用的光致产酸剂能产生磺酸碘鎓盐和硫鎓盐。248nm 光刻胶及所有化学增幅光刻胶所遇到的最大问题是曝光后必须立即中烘, 否则胶膜表层会形成不溶的表皮层或出现剖面为T型的
图形(俗称T-top图形)。这主要因为空气中微量的碱性物质与曝光区胶膜表面的酸发生中和反应形成铵盐, 这一方面使酸催化反应的效率受到影响, 甚至停止, 导致曝光区胶膜在显影液中的溶解性质未产生足够的变化, 另一方面这种铵盐
在碱性显影液中无法溶解, 从而导致不溶表皮层或T-top 图形。采用活性炭过滤, 控制工艺车间氨的浓度和使用顶部保护涂层的方法已很普遍; 另一种方法是在
胶中加入碱性添加剂以减少酸的扩散, 提高光刻胶的性能。248nm 光刻胶是配合K rF准分子激光器为线宽0.25μ m, 256M DRAM 及相关逻辑电路而研制的,通过提高曝光机的NA 值及改进相配套的光刻技术, 扩展了248nm 光刻胶应用的极限, 目前已成功用于线宽0.18~ 0.15μ m, 1G DRAM 及其相关器件的制作。采用移相掩模、离轴照明、邻近效应校正等分辨率增强技术, 248nm 光刻胶能制作出小于0.1μ m 的图形。这些情况表明248nm 光刻胶技术已进入成熟期。193nm深紫外光刻胶
248nm 光刻胶的主体树脂由于含有苯环结构,在193nm 吸收太高而无法使用, 因此要求寻找一种在193nm 波长更透明的材料。聚甲基丙烯酸酯由于在193nm 高度透明而成为首选材料。但聚甲基丙烯酸酯由于其线型结构, 抗干法腐蚀性差, 无法实用化。一个重要的转折是发现含2个或3个脂环结构的聚合物, 能像芳香族聚合物一样经受等离子蚀刻, 因此带有酸敏脂环侧挂基团的聚甲基丙烯酸酯成了193nm光刻胶的设计基础。
用于193nm光刻胶中的成膜树脂主要有聚(甲基)丙烯酸酯衍生物、环烯烃马来酸酐共聚物、环形聚合物。还要在侧链上引入多元脂环结构以提高抗干法蚀刻性, 在侧链上引入极性基团以提高粘附性。与248nm 光刻胶相比, 193nm 光刻胶中成膜树脂不含苯环, 没有酚羟基, 成膜树脂与PAG 之间没有能量转移, 不存在敏化产酸, 因此在193nm 光刻胶中,PAG的产酸效率比248nm 低。193nm 光刻胶需要具有高光敏性的PAG, 也有许多新型PAG 的报道,尤其是酸增幅剂,
能大幅度的提高光致产酸剂的产酸效率。
193nm 单层光刻胶的分辨率可达0.15μ m 左右, 可以满足1G 随机存储器的要求。通过提高曝光机的NA 值及改进相配套的光刻技术, 如采用移相掩模、离轴照明、邻近效应校正等分辨率增强技术, 193nm 光刻胶可以进一步提高分辨率, 直至达到0.1μ m 左右。193nm 光刻胶目前已成熟地应用于0.13~ 0.1μ m 的4G 的制程工艺, 在2005年开始用于90nm的制程工艺, 在2007年用于65nm 制程工艺。
曝光机的NA= n S in!, n 为透镜至基片之间介质的折射率, !为最大入射角。在干法曝光机中, 采用空气为介质, n等于1。因为S in!+ 1, 所以当NA为0.85时就
几乎接近极限值。为了延伸193nm光刻胶的使用寿命, 在2002年湿浸式光刻技术应运而生。它采用液体作为镜头与基片之间的填充介质,一方面可提高其NA 的值, 另一方面光通过液体介质后波长缩短。湿浸式光刻技术使193nm 光刻胶的应用将延伸到65nm、45nm工艺, 甚至32nm、22nm工艺。
157nm 深紫外光刻胶
157nm F2 激发态光刻技术曾经被认为是传统光学光刻与下一代光刻
技术之间的桥梁, 是生产线宽小于100nm 节点的首选工艺。但因为193nm 湿浸式光刻技术可延伸到45nm 以下工艺, 2003 年5月Intel公司宣布放弃157nm 技术, 2003 年12 月ITRS也重新修订2001年所发表的光刻工艺技术路线图。157nm 光刻技术极有可能被跨越过去而直接进入极短紫外光( EUV ) 光刻技术。157nm 光刻技术的研发进程因而放慢了脚步, 但并没有停顿。至少在32nm 光刻技术的选择方法中是一个重要的筹码, 因为157nm 也能附加浸入式技术而提高分辨率。
157nm光刻的主要困难是当波长短到157nm时, 大多数的光学镜头材料都是高吸收态, 易将激光的能量吸收, 受热膨胀后而造成球面像差。目前只有氟化钙为低吸收材料, 可供157nm 使用, 但制作成本昂贵, Pe llic le材料也是问题。157nm 光刻胶要解决的首要问题也是材料的吸收问题。M IT Lincoln实验室发现在聚乙烯分子链上适当引入吸电子基团, 如氧或氟原子, 可使透过率明显提高。另外发现硅聚合物, 如硅氧烷等, 在157nm 有良好的透过性。在157nm 光刻胶的研究中, 大多采用氟代的聚(甲基)丙烯酸酯衍生物, 聚氟代环烯烃衍生物作为成膜树脂。目前157nm光刻胶处于研究之中, 还不成熟。
中国光刻胶行业市场调研及投资动向分析报告（2014-2018）大纲
第一章2012-2013年世界光刻胶行业市场运行形势分析
第一节2013年全球光刻胶行业发展概况
第二节世界光刻胶行业发展走势
一、全球光刻胶行业市场分布情况
二、全球光刻胶行业发展趋势分析
第三节全球光刻胶行业重点国家和区域分析
一、北美
二、亚洲
三、欧盟
第二章2013年中国光刻胶产业发展环境分析
第一节2013年中国宏观经济环境分析
一、GDP历史变动轨迹分析
二、固定资产投资历史变动轨迹分析
三、2013年中国经济发展预测分析
第二节光刻胶行业主管部门、行业监管体
第三节中国光刻胶行业主要法律法规及政策
第四节2013年中国光刻胶产业社会环境发展分析
一、中国人口规模
二、分年龄结构
三、分学历结构
四、分地区结构
五、消费观念
第三章2013年中国光刻胶产业发展现状
第一节光刻胶行业的有关概况
一、光刻胶的定义
二、光刻胶的特点
第二节光刻胶的产业链情况
一、产业链模型介绍
二、光刻胶行业产业链分析
第三节上下游行业对光刻胶行业的影响分析第四章2013年中国光刻胶行业技术发展分析第一节中国光刻胶行业技术发展现状
第二节光刻胶行业技术特点分析
第三节光刻胶行业技术发展趋势分析
第五章2013年中国光刻胶产业运行情况
第一节中国光刻胶行业发展状况
一、2007-2013年光刻胶行业市场供给分析
二、2007-2013年光刻胶行业市场需求分析
三、2007-2013年光刻胶行业市场规模分析第二节中国光刻胶行业集中度分析
一、行业市场区域分布情况
二、行业市场集中度情况
三、行业企业集中度分析
第六章2011-2013年中国光刻胶市场运行情况
第一节行业最新动态分析
一、行业相关动态概述
二、行业发展热点聚焦
第二节行业品牌现状分析
第三节行业产品市场价格情况
第四节行业外资进入现状及对未来市场的威胁
第七章2011-2013年中国光刻胶所属行业主要数据监测分析
第一节2011-2013年中国光刻胶所属行业总体数据分析
第二节2011-2013年中国光刻胶所属行业不同规模企业数据分析第三节2011-2013年中国光刻胶所属行业不同所有制企业数据分析第八章2013年中国光刻胶行业竞争情况
第一节行业经济指标分析
一、赢利性
二、附加值的提升空间
三、进入壁垒／退出机制
四、行业周期
第二节行业竞争结构分析
一、现有企业间竞争
二、潜在进入者分析
三、替代品威胁分析
四、供应商议价能力
五、客户议价能力
第三节行业国际竞争力比较
第九章光刻胶行业重点生产企业分析第一节北京化学试剂研究所
一、企业简介
二、企业经营数据
三、企业产品分析
第二节富士化研（昆山）有限公司
一、企业简介
二、企业经营数据
三、企业产品分析
第三节苏州瑞红电子化学品有限公司
一、企业简介
二、企业经营数据
三、企业产品分析
第四节旭化成电子材料(苏州)有限公司
一、企业简介
二、企业经营数据
三、企业产品分析
第五节珠海市友邦电子材料有限公司
一、企业简介
二、企业经营数据
三、企业产品分析
第十章2014-2018年光刻胶行业发展预测分析
第一节2014-2018年中国光刻胶行业未来发展预测分析
一、中国光刻胶行业发展方向及投资机会分析
二、2014-2018年中国光刻胶行业发展规模分析
三、2014-2018年中国光刻胶行业发展趋势分析
第二节2014-2018年中国光刻胶行业供需预测
一、2014-2018年中国光刻胶行业供给预测
二、2014-2018年中国光刻胶行业需求预测
第三节2014-2018年中国光刻胶行业价格走势分析
第十一章2014-2018年中国光刻胶行业投资风险预警第一节中国光刻胶行业存在问题分析
第二节中国光刻胶行业政策投资风险
一、政策和体制风险
二、技术发展风险
三、市场竞争风险
四、原材料压力风险
五、经营管理风险
第十二章2014-2018年中国光刻胶行业发展策略及投资建议第一节光刻胶行业发展策略分析
一、坚持产品创新的领先战略
二、坚持品牌建设的引导战略
三、坚持工艺技术创新的支持战略
四、坚持市场营销创新的决胜战略
五、坚持企业管理创新的保证战略
第二节光刻胶行业市场的重点客户战略实施
一、实施重点客户战略的必要性
二、合理确立重点客户
三、对重点客户的营销策略
四、强化重点客户的管理
五、实施重点客户战略要重点解决的问题
第三节艾凯投资建议
一、重点投资区域建议
二、重点投资产品建议
光刻胶行业市场调研报告相关问题解答
1、什么是光刻胶行业调研
光刻胶行业调研是开展一切咨询业务的基石，通过对特定光刻胶行业的长期跟踪监测，分析市场需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容，整合光刻胶行业、市场、企业、用户等多层面数据和信息资源，为客户提供深度的光刻胶行业市场研究报告，以专业的研究方法帮助客户深入的了解光刻胶行业，发现投资价值和投资机会，规避经营风险，提高管理和运营能力。
光刻胶行业研究是对一个行业整体情况和发展趋势进行分析，包括行业生命周期、行业的市场容量、行业成长空间和盈利空间、行业演变趋势、行业的成功关键因素、进入退出壁垒、上下游关系等。
关于光刻胶行业市场调研中主要包含以下几点核心内容
调研企业通过自身营销及庞大互联网市场，掌握市场宏观微观经济，为国内外的企业单位、
研究机构和社会团体提供专业可靠的市场情报、商业信息、投资咨询、市场战略咨询等服务。
2、研究报告使用人群
我公司报告使用者范围较广，包括企事业单位，个人或团体。
3、光刻胶行业市场调研报告内容
光刻胶行业市场调研报告书主要研究光刻胶行业市场经济特性（产能、产量、供需），投资分析（市场现状、市场结构、市场特点等以及区域市场分析）、竞争分析（行业集中度、竞争格局、竞争对手、竞争因素等）、工艺技术发展状况、进出口分析、渠道分析、产业链分析、替代品和互补品分析、行业的主导驱动因素、政策环境、重点企业分析（经营特色、财务分析、竞争力分析）、商业投资风险分析、市场定位及机会分析、以及相关的策略和建议等。
4、调研方式和数据来源
观研天下有自己独立研发部门。部门成员分别擅长在中国宏观经济、食品、医药、机械、IT通讯、能源化工等领域进行深入调查研究。定期不定期采访各行业资深人士，并进行约稿。各行业公开信息：业内企业及上、下游企业的季报、年报和其它公开信息；各类中英文期刊数据库、图书馆、科研院所、高等院校的文献资料；
数据部分来自国家统计数据，海关总署，问卷调查数据，商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局，部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据，企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等，价格数据主要来自于各类市场监测数据库。
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核心理念（Core Values ）
持续创新>>企业的发展之源。只有创新才能生存、才能发展
精益求精>>企业生存之基。只有精品才能得到市场的最终认可，发展才可持续
和谐发展>>企业的文化核心。只有企业与社会、企业与员工在发展上形成一致，
企业才能展现出生命力。
Continuous innovation>> Development resource of the Corporation:Onlyinnovation enables the Corporation to survive and develop.
Refinement>> Existence foundation of the Corporation:Only fine productscan achieve ultimate acceptance of the market and facilitate sustainable evelopment of the Corporation.
Harmonious development>> Core of the corporate culture:Developmentconsistency between the Corporation and society, as well as between the Corporation and employees is required to fully exhibit the Corporation’s vitality.
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