光刻膠材料制備壁壘高及其生產(chǎn)工藝簡要流程

光刻膠材料制備壁壘高

光刻膠所屬的微電子化學(xué)品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領(lǐng)域，是**的技術(shù)密集行業(yè)。從事微電子化學(xué)品業(yè)務(wù)需要具備與電子產(chǎn)業(yè)前沿發(fā)展相匹配的關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)，如混配技術(shù)、分離技術(shù)、純化技術(shù)以及與生產(chǎn)過程相配套的分析檢驗技術(shù)、環(huán)境處理與監(jiān)測技術(shù)等。同時，下游電子產(chǎn)業(yè)多樣化的使用場景要求微電子化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)有較強(qiáng)的配套能力，以及時研發(fā)和改進(jìn)產(chǎn)品工藝來滿足客戶的個性化需求。

光刻膠的生產(chǎn)工藝主要過程是將感光材料、樹脂、溶劑等主要原料在恒溫恒濕 1000 級的黃光區(qū)潔凈房進(jìn)行混合，在氮氣氣體保護(hù)下充分?jǐn)嚢瑁�使其充分混合形成均相液體，經(jīng)過多次過濾，并通過中間過程控制和檢驗，使其達(dá)到工藝技術(shù)和質(zhì)量要求，后做產(chǎn)品檢驗，合格后在氮氣氣體保護(hù)下包裝、打標(biāo)、入庫。整個工藝流程可以如下圖所示：

光刻膠的生產(chǎn)工藝簡要流程

光刻膠的技術(shù)壁壘包括配方技術(shù)，質(zhì)量控制技術(shù)和原材料技術(shù)。配方技術(shù)是光刻膠實現(xiàn)功能的核心，質(zhì)量控制技術(shù)能夠保證光刻膠性能的穩(wěn)定性而高品質(zhì)的原材料則是光刻膠性能的基礎(chǔ)。

配方技術(shù)：由于光刻膠的下游用戶是IC芯片和FPD面板制造商，不同的客戶會有不同的應(yīng)用需求，同一個客戶也有不同的光刻應(yīng)用需求。一般一塊半導(dǎo)體芯片在制造過程中需要進(jìn)行10-50道光刻過程，由于基板不同、分辨率要求不同、蝕刻方式不同等，不同的光刻過程對光刻膠的具體要求也不一樣，即使類似的光刻過程，不同的廠商也會有不同的要求。針對以上不同的應(yīng)用需求，光刻膠的品種非常多，這些差異主要通過調(diào)整光刻膠的配方來實現(xiàn)。因此，通過調(diào)整光刻膠的配方，滿足差異化的應(yīng)用需求，是光刻膠制造商核心的技術(shù)。

質(zhì)量控制技術(shù)：由于用戶對光刻膠的穩(wěn)定性、一致性要求高，包括不同批次間的一致性，通常希望對感光靈敏度、膜厚的一致性保持在較高水平，因此，光刻膠生產(chǎn)商不僅僅要配臵齊全的測試儀器，還需要建立一套嚴(yán)格的QA體系以保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。

原材料技術(shù)：光刻膠是一種經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計的復(fù)雜、精密的配方產(chǎn)品，由成膜劑、光敏劑、溶劑和添加劑等不同性質(zhì)的原料，通過不同的排列組合，經(jīng)過復(fù)雜、精密的加工工藝而制成。因此，光刻膠原材料的品質(zhì)對光刻膠的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。對于半導(dǎo)體化學(xué)化學(xué)試劑的純度，際半導(dǎo)體設(shè)備和材料組織（SEMI）制定了國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，如下表中所示。

SEMI 超凈高純試劑標(biāo)準(zhǔn)

半導(dǎo)體集成電路用試劑材料的純度要求較高，基本集中在SEMI G3、G4水平，我國的研發(fā)水平與國際尚存在較大差距；半導(dǎo)體分立器件對超凈高純試劑純度的要求要低于集成電路，基本集中在 SEMI G2 級水平，國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)能夠滿足大部分的生產(chǎn)需要；平板顯示和 LED 領(lǐng)域?qū)τ诔瑑舾呒冊噭┑牡燃壱�求�?SEMI G2、G3 水平，國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)能夠滿足大部分的生產(chǎn)需求。

包括光刻膠在內(nèi)的微電子化學(xué)品有技術(shù)要求高、功能性強(qiáng)、產(chǎn)品更新快等特點，其產(chǎn)品品質(zhì)對下游電子產(chǎn)品的質(zhì)量和效率有非常大的影響。因此，下游企業(yè)對微電子化學(xué)品供應(yīng)商的質(zhì)量和供貨能力**重視，常采用認(rèn)證采購的模式，需要通過送樣檢驗、技術(shù)研討、信息回饋、技術(shù)改進(jìn)、小批試做、大批量供貨、售后服務(wù)評價等嚴(yán)格的篩選流程。

認(rèn)證時間久，要求嚴(yán)苛；一般產(chǎn)品得到下游客戶的認(rèn)證需要較長的時間周期。顯示面板行業(yè)通常為 1-2 年，集成電路行業(yè)由于要求較高，認(rèn)證周期能達(dá)到 2-3 年時間；認(rèn)證階段內(nèi)，光刻膠供應(yīng)商沒有該客戶的收入，這需要供應(yīng)收有足夠的資金實力。

光刻膠供應(yīng)商與客戶粘性大；一般情況下，為了保持光刻膠供應(yīng)和效果的穩(wěn)定，下游客戶與光刻膠供應(yīng)商一旦建立供應(yīng)關(guān)系后，不會輕易更換。通過建立反饋機(jī)制，滿足個性化需求，光刻膠供應(yīng)商與客戶的粘性不斷增加。后來者想要加入到供應(yīng)商行列，往往需要滿足比現(xiàn)有供應(yīng)商更高的要求。所以光刻膠行業(yè)對新進(jìn)入者壁壘較高。

通常光刻膠等微電子化學(xué)品不僅品質(zhì)要求高，而且需要多種不同的品類滿足下游客戶多樣化的需。如果沒有規(guī)模效益，供應(yīng)商就無法承擔(dān)滿足高品質(zhì)多樣化需求帶來的開銷。因此，品種規(guī)模構(gòu)成了進(jìn)入該行業(yè)的重要壁壘。

同時，一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性，對生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求，且生產(chǎn)環(huán)境需要進(jìn)行無塵或微塵處理。制備**微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動化的工藝流程，以避免污染，提**。因此，光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒有強(qiáng)大的資金實力，企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競爭優(yōu)勢，以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此，光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。