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晶圆制造材料研究报告:行业基石(60页)

行业报告下载 2019-10-02 19 管理员

目前 12 英寸和 8 英寸硅片是市场主流。2018 年全球 12 英寸硅片需求均值在 600-650 万片/月,8 英寸均值在 550-600 万片/月。12 英寸硅片主要被 NAND 和 DRAM 需求驱动,8 英寸主要被汽车电子和工业应用对功率半导体需求驱动。长期 看 12 英寸和 8 英寸依然是市场的主流。 国内积极布局大硅片生产,规划产能大。截至 2018 年年底,根据各个公司已量产 产线披露的产能,8 英寸硅片产能已达 139 万片/月,12 英寸硅片产能 28.5 万片/ 月。预计 2020 年 8 英寸硅片实际月需求将达到 172.5 万片,2020 年 12 英寸硅片 实际需求为 340.67 万片/月。为满足国内大硅片的需求,我国正积极布局大硅片的 生产。目前公布的大硅片项目已超过 20 个,预计总投资金额超过 1400 亿,到 2023 年 12 英寸硅片总规划产能合计超过 650 万片。

从国内硅片生产商来看,目前国内硅片生产商主要有上海新昇、中环股份、金瑞泓 等企业。上海新昇 12 英寸硅片产品已经通过华力微和中芯国际的认证,目前处于 国内领先地位。中环股份一期于 2019 年 2 月进行试生产 8 英寸硅片,7 月将进行 规模化投产;12 英寸功率硅片生产线将在 2019 年下半年进行设备安装调试。二期 将于 2020 年开工建设,投资 15 亿美元,建设两条 12 英寸生产线,月产能 35 万 片。 2.2 光刻胶 2.2.1 光刻原理 光刻是整个集成电路制造过程中耗时最长、难度最大的工艺,耗时占 IC 制造 50% 左右,成本约占 IC 生产成本的 1/3。光刻胶是光刻过程最重要的耗材,光刻胶的质 量对光刻工艺有着重要影响。 光刻是将图形由掩膜版上转移到硅片上,为后续的刻蚀步骤作准备。在光刻过程中, 需在硅片上涂一层光刻胶,经紫外线曝光后,光刻胶的化学性质发生变化,在通过 显影后,被曝光的光刻胶将被去除,从而实现将电路图形由掩膜版转移到光刻胶上。 再经过刻蚀过程,实现电路图形由光刻胶转移到硅片上。在刻蚀过程中,光刻胶起 防腐蚀的保护作用。

根据化学反应机理和显影原理的不同,光刻胶可以分为负性胶和正性胶。对某些溶 剂可溶,但经曝光后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂不可溶,经曝 光后变成可溶的为正性胶。光刻胶是半导体材料中技术壁垒最高的品种之一。光刻胶产品种类多、专用性强, 是典型的技术密集型行业。不同用途的光刻胶曝光光源、反应机理、制造工艺、成 膜特性、加工图形线路的精度等性能要求不同,导致对于材料的溶解性、耐蚀刻性、 感光性能、耐热性等要求不同。因此每一类光刻胶使用的原料在化学结构、性能上 都比较特殊,要求使用不同品质等级的光刻胶专用化学品。 光刻胶一般由 4 种成分组成:树脂型聚合物、光活性物质、溶剂和添加剂。树脂是 光刻胶中占比最大的组分,构成光刻胶的基本骨架,主要决定曝光后光刻胶的基本 性能,包括硬度、柔韧性、附着力、耐腐蚀性、热稳定性等。光活性物质是光刻胶 的关键组分,对光刻胶的感光度、分辨率等其决定性作用。

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