光刻胶行业报告：国产化（23页）

光刻胶又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的关键化学品，主要利用光化学反应将所需要 的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，被广泛应用于光电信息产业的微细图形线路 的加工制作，下游主要用于集成电路、面板和分立器件的微细加工，同时在 LED、光 伏、磁头及精密传感器等制作过程中也有广泛应用，是微细加工技术的关键性材料。光 刻胶的主要成分为树脂、单体、光引发剂及添加助剂四类。其中，树脂约占 50%，单 体约占 35%。光刻胶自 1959 年被发明以来就成为半导体工业最核心的工艺材料之一。随后光刻 胶被改进运用到印制电路板的制造工艺，成为 PCB 生产的重要材料。二十世纪 90 年 代，光刻胶又被运用到平板显示的加工制作，对平板显示面板的大尺寸化、高精细化、 彩色化起到了重要的推动作用。在微电子制造业精细加工从微米级、亚微米级、深亚微 米级进入到纳米级水平的过程中，光刻胶起着举足轻重的作用。 在此过程中，光刻技术经历了紫外全谱（300～450nm）、G 线（436nm）、I 线 （365nm）、深紫外（DUV,包括 248nm 和 193nm）和极紫外（EUV）六个阶段。

相 对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生，光刻胶中的关键配方成份，如成膜树脂、光引 发剂、添加剂也随之发生变化，使光刻胶的综合性能更好地满足工艺要求。目前因为较 为广泛的主要包括以下光刻胶： g 线光刻胶对应曝光波长为 436nm 的 g 线，制作 0.5 µm 以上的集成电路。 i 线光刻胶对应曝光波长为 365nm 的 i 线，制作 0.5-0.35 µ m 的集成电路。g 线和 i 线光刻胶是目前市场上使用量最大的光刻胶，都以正胶为主，主要原料 为酚醛树脂和重氮萘醌化合物。 KrF 光刻胶对应曝光波长为 248nm 的 KrF 激光光源，制作 0.25-0.15µ m 的 集成电路，正胶和负胶都有，主要原料为聚对羟基苯乙烯及其衍生物和光致产 酸剂。KrF 光刻胶市场今后将逐渐扩大。

以半导体行业为例，光刻胶主要用于半导体图形化工艺。图形化工艺是半导体制造 过程中的核心工艺。图形化可以简单理解为将设计的图像从掩模版转移到晶圆表面合适 的位置。一般来讲图形化主要包括光刻和刻蚀两大步骤，分别实现了从掩模版到光刻胶 以及从光刻胶到晶圆表面层的两步图形转移，流程一般分为十步：1.表面准备，2.涂胶， 3.软烘焙，4.对准和曝光，5.显影，6.硬烘焙，7.显影检查，8.刻蚀，9.去除光刻胶，10. 最终检查。 具体来说，在光刻前首先对于晶圆表面进行清洗，主要采用相关的湿化学品，包括 丙酮、甲醇、异丙醇、氨水、双氧水、氢氟酸、氯化氢等。晶圆清洗以后用旋涂法在表 面涂覆一层光刻胶并烘干以后传送到光刻机里。在掩模版与晶圆进行精准对准以后，光 线透过掩模版把掩模版上的图形投影在光刻胶上实现曝光，这个过程中主要采用掩模版、 光刻胶、光刻胶配套以及相应的气体和湿化学品。对曝光以后的光刻胶进行显影以及再 次烘焙并检查以后，实现了将图形从掩模版到光刻胶的第一次图形转移。在光刻胶的保 护下，对于晶圆进行刻蚀以后剥离光刻胶然后进行检查，实现了将图形从光刻胶到晶圆 的第二次图形转移。目前主流的刻蚀办法是等离子体干法刻蚀，主要用到含氟和含氯气 体。