經(jīng)過三年的努力，韓國實(shí)現(xiàn)了光刻膠本地化生產(chǎn)

12 月 4 日消息，據(jù) ETNews 消息，三星電子首次引入東進(jìn)世美肯半導(dǎo)體的光刻膠進(jìn)入其量產(chǎn)線，這也是三星進(jìn)行光刻膠本土量產(chǎn)的首次嘗試。不過考慮到三星與海外光刻膠供應(yīng)商的關(guān)系，目前具體產(chǎn)量尚不清楚，且三星是否會額外引進(jìn)其他品種的光刻膠也并沒有得到回應(yīng)。

報(bào)道稱，三星電子已將韓國公司開發(fā)的用于高科技工藝的極紫外光刻膠(PR)引入其大規(guī)模生產(chǎn)線。2019 年 7 月，日本方面宣布限制向韓國出口包括含氟聚酰亞胺、光刻膠以及高純度氟化氫在內(nèi)的三項(xiàng)重要半導(dǎo)體及 OLED 面板原材料，經(jīng)過三年的努力，韓國實(shí)現(xiàn)了光刻膠本地化生產(chǎn)。

三星電子被發(fā)現(xiàn)在他們的一條半導(dǎo)體工藝(層)線上使用了東進(jìn)世美肯(Dongjin Semichem)的光刻膠，該光刻膠去年通過了三星電子的可靠性測試，不到一年就被應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)線。一條工藝線只是三星電子整個(gè)流程中非常小的一部分，但由于這是一個(gè)此前完全依賴進(jìn)口的產(chǎn)品，其具有特殊的意義。以前，韓國 100% 依賴從日本和其它國家進(jìn)口光刻膠。

由于三星將這一產(chǎn)品用于實(shí)際的半導(dǎo)體生產(chǎn)，東進(jìn)世美肯成為第一家將光刻膠本地化并達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)水平的公司。永昌化學(xué)和 SK 材料性能也在開發(fā)光刻膠，但它們還沒有達(dá)到可靠性驗(yàn)證的水平。

光刻膠，是指經(jīng)過紫外光、深紫外光、電子束、離子束、X 射線等光照或輻射后，溶解度發(fā)生變化的耐蝕刻薄膜材料，是光刻工藝中的關(guān)鍵材料，主要應(yīng)用于積體電路和分立器件的細(xì)微圖形加工。一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。

在光刻過程中，光刻膠被均勻涂布在襯底上，經(jīng)過曝光(改變光刻膠溶解度)、顯影(利用顯影液溶解改性后光刻膠的可溶部分)與刻蝕等工藝，將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上，形成與掩膜版完全對應(yīng)的幾何圖形。

光刻工藝約占整個(gè)芯片制造成本的35%，耗時(shí)占整個(gè)芯片工藝的40-50%，是半導(dǎo)體制造中最核心的工藝。光刻膠經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，衍生出非常多的種類， 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠、 平板顯示光刻膠和PCB光刻膠，其技術(shù)壁壘依次降低。 相應(yīng)地， PCB光刻膠是目前國產(chǎn)替代進(jìn)度最快的， LCD光刻膠替代進(jìn)度相對較快，半導(dǎo)體光刻膠目前國產(chǎn)技術(shù)較國外先進(jìn)技術(shù)差距最大。

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，光刻膠可分為負(fù)性光刻膠和正性光刻膠。

根據(jù)原材料化學(xué)結(jié)構(gòu)，光刻膠可分為光聚合型感光樹脂、光分解型感光樹脂、光交聯(lián)型感光樹脂。

IT之家了解到，從整體業(yè)態(tài)來看，全球光刻膠市場高度集中，日美把控著絕大部分市場份額。日本的 JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)及富士膠片四家企業(yè)占據(jù)了全球 70%以上的市場份額，壟斷地位穩(wěn)固。

光刻膠是微電子領(lǐng)域之中的一個(gè)細(xì)圖加工最主要的工具，近年來經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，芯片，集成電路等行業(yè)都得到了極大的發(fā)展，而光刻膠作為這些行業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)鏈，同樣的迎來了自己的發(fā)展。

光刻膠首次被發(fā)現(xiàn)是在20世紀(jì)五十年代，那個(gè)時(shí)候的它還只是用于印刷行業(yè)，之后在一次偶然中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種光刻膠它在經(jīng)過陽光照射后，本身的形態(tài)會發(fā)生改變，現(xiàn)象也會出現(xiàn)問題，那個(gè)時(shí)候的人們還并未有過多的探究，只是以為復(fù)印機(jī)不能在陽光下進(jìn)行工作，于是當(dāng)時(shí)的復(fù)印機(jī)都是在室內(nèi)，鮮少在室外，原因就是怕光刻膠產(chǎn)生變質(zhì)。

但是由于生產(chǎn)的逐漸壯大，場地有限，復(fù)印機(jī)有的搬在了室外，可變質(zhì)的問題也接踵而至，于是科學(xué)家最先著手解決的是如何讓光刻膠在太陽下不變質(zhì)，后來卻發(fā)現(xiàn)，這種光刻膠在陽光下暴曬變質(zhì)之后再涂在硅體表面可以形成一個(gè)膠膜，也就是拍照所用的膠片。

在后面日漸的研究之中，光刻膠的應(yīng)用越來越廣泛，作用也越來越寬泛，它一共可以分為三種類型，第一種是光聚合型，這是一種最初級的，可以形成正象，而第二種是光分解型，經(jīng)過太陽的暴曬后也是會發(fā)生反應(yīng)的，可以制作成正性膠，第三種是光交聯(lián)型，這是目前來說比較高級的一類膠片，它的功能和作用非常齊全，是目前應(yīng)用的最多最寬的一類膠體。

光刻是光電信息產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)，光刻膠技術(shù)壁壘高。光刻是利用光學(xué)、化學(xué)、物理方法，將設(shè)計(jì)好的電路圖轉(zhuǎn)移到晶圓等表面，是光電信息產(chǎn)業(yè)鏈中核心環(huán)節(jié)。光刻膠是對光敏感的混合液體，主要 是由樹脂、光引發(fā)劑、溶劑、單體等組成，是光刻工藝中最核心耗材，其性能決定著光刻質(zhì)量。目前，光刻膠生產(chǎn)在工藝技術(shù)、測試設(shè)備和下游 認(rèn)證均存較高壁壘。

一.光刻膠：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)核心材料

1.1、光刻是光電信息產(chǎn)業(yè)鏈中核心環(huán)節(jié)

光刻技術(shù)是指利用光學(xué)-化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)、物理刻蝕方法，將圖形傳遞到介質(zhì)層上，形成有效圖形窗口或功能圖形的工藝技術(shù)，是光電信 息產(chǎn)業(yè)鏈中的核心環(huán)節(jié)之一。以芯片制造為例，在晶圓清洗、熱氧化后，需通過光刻和刻蝕工藝，將設(shè)計(jì)好的電路圖案轉(zhuǎn)移到晶圓表面上，實(shí)現(xiàn)電路布圖，之后再進(jìn)行離子 注入、退火、擴(kuò)散、氣相沉積、化學(xué)機(jī)械研磨等流程，最終在晶圓上實(shí)現(xiàn)特定的集成電路結(jié)構(gòu)。