光
曝光
显影
光罩
光刻胶 Metal（Cr,Mo,SiNx etc.） 基板（Substrate）
蚀刻
除胶
負型光刻胶 光照部分留下来
正型光刻胶 光照部分除去
倍晶 5
液晶显示
偏光板（Kuraray等） 滤光片（彩胶，黑胶，日本，韩国，台湾） ITO等 （靶材） 配向膜（JSR, Nissan, 瑞士） 液晶 （日本，Merck，韩国等）
倍晶 11
中国光刻胶产业链情况 急需改进！
先端光刻胶及周边材料
高中端光刻胶 i-线 KrF, ArF
中
国
日本，美国，其他少量
i-线， KrF，ArF
中低端光刻胶 光敏剂为原料
中国
STN, 液晶等
日本，韩国，美国
光刻胶配方原料 光敏剂，光酸 树脂，溶剂
中国 中国溶剂
其他极少
光敏剂：日本，韩国，少量欧洲； 光酸：日本，美国 树脂：日本，欧洲，美国等
10. CVD堆积绝缘膜， 排线等
倍晶
11. 检测
12. 封装
21
硅片制作-1
②. Photo spacer
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
film
LTOC(Passivation)
Ti/Al/Ti SiNx
Ti/Al/Ti SiN
③. Organic Insulator
倍晶 8
光刻胶工艺需要整个高纯材料产业链支持
成膜材料
无机气体 涂膜型
光刻胶
正胶
树脂
光敏剂/光酸 高纯溶剂
酚醛树脂 g-h-i-
PHS 248nm 亚克力 193nm 聚酰亚胺 PI PAC (焦性没食子酸由来）
DUV(248nm) 化学增幅型正胶为主
PHS 和 光酸发生剂（PAG）为主 光照后PAG产酸，酸催化PHS化学分解变为碱溶液可显影 主要在集成电路上使用
ArF (193nm) 化学增幅型正胶为主
聚丙烯酸酯类 和 光酸发生剂（PAG）为主 光照后PAG产酸，酸催化树脂化学分解变为碱溶 主要在集成电路上使用 （ 聚丙烯酸酯类树脂： 金刚烷单体和其他单体聚合成 ）
3
芯片有多层工艺
三星芯片
铜制程
多道工艺的反复 成膜-》光刻胶制回路 -》 蚀刻 -》除胶 -》清洗 -》沉积膜 -》研磨
倍晶 4
正型光刻胶和负型光刻胶
台湾叫光阻。是主要用来加工基板用的感光材料 光照部分部分产生化学及物理变化与未照到部位有差别，通过显影后产生有胶和无胶部分。第一步任务完成 需要基板蚀刻时，有胶部分由于胶的保护而留下来。所以叫光刻胶 （对光有反应，可用于蚀刻保护的胶）
1. 热氧化成氧化硅 或CVD制含氮膜
硅片上均匀 无缺陷涂膜
3. 曝光成回路
4. 显 影
8. CVD堆积膜，PR工 艺，蚀刻，去胶，清洗
7. CVD堆积膜 CMP平坦化
6. 除去光刻胶和 蚀刻残留等，清洗
5. 光刻胶做为保护 蚀刻底部
9. CVD堆积氧化膜，CMP, PR工艺开口，蚀刻，去胶， 清洗，CVD金属膜， CMP
2. 中国主要光刻胶厂： 苏州瑞红，北京科华主要以中低端光刻胶为主 其他厂商有部分TFT光刻胶
关键原材料均依赖进口
倍晶 13
TFT-i-线光刻胶生产流程
原材料进料 原材料进料检测
树 脂 光敏剂 添加剂
过滤， 罐装
倍晶
按规格判断
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光刻胶生产设备例 过滤
灌装（瓶）
灌装（Nowpak）
倍晶 15
光刻胶生产用检测设备例
光刻胶与周边材料（一）
倍晶 1
内容
1. 光刻工艺介绍 2. 光刻材料
光刻胶 （g,h,i-线PR,化学增幅CA型光刻胶） 表面防反射膜(TARC) 底部防反射膜(BARC) 3. 解像度改进材料及防倒塌材料 光刻胶显影后处理材料 (AZ Relac, TOK Saphire) Rinse 材料
倍晶 2
光刻胶及其重要性
用于 半导体芯片，液晶显示器，OLED制造，芯片封装等
光 光罩 光刻胶
曝光 显影
蚀刻 除胶
被加工层
彩胶示意图
倍晶
有机发光 （OLED）
硅片上的ArF光刻胶
芯片断面图
3D 芯片（NAND）示意图
中国芯片进口金额超过石油进口！ 中国已成为液晶显示器制造全球最大 急需光刻胶关键原材料及光刻胶的国产化
表面检测仪
液体中粒子检测仪
GC-MS
倍晶
LS-MS
MIP-MS FT-IR
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光刻胶生产用检测设备例
倍晶 18
Modern Wafer Scanner （ASML）
12” wafer plane
倍晶 19
倍晶 20
芯片制造流程（成膜，光刻胶，蚀刻，平坦化等许多道工艺）
硅片
2. PR涂膜
光刻胶工艺
DUV (248nm) Stepper
Maker : Canon
i-line Stepper
Maker : Nikon
g-line Stepper
Maker : Nikon
涂膜和显影设
备
Maker : 东电
膜厚仪
倍晶
显影分析
电子显微镜
CD-SEM
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光刻胶生产用检测设备例
光学系数 测试仪
KLA膜缺陷 检测仪
中国五倍子 光酸 (高纯合成） PGME, PGMEA，EL, g-GBL
倍晶
负胶
铰链型
树脂， 光酸，添加剂，溶剂
光聚合型
聚合树脂， 光引发剂，添加剂，溶剂 彩胶： 色浆
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代表性DNQ光刻胶
倍晶
組成比例
感光剤PAC 5％
Photo Active Compound
Photo-Sensitizer
酚醛樹脂
透明电极 （用到光刻胶，蚀刻） TFT （光刻胶等使用）
使用化学品 光刻胶，彩胶，显影液，蚀刻剂，去胶液， 清洗剂 配向膜 （聚酰亚胺等）
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液晶显示
滤光片（彩胶，黑胶） TFT （光刻胶等使用）
倍晶
偏光板（Kuraray等）
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LCD and OLED: 生产用关键材料开发
①. Black Matrix
基础原料 单体 光敏剂原料
中国 五倍子由来焦性没食子酸， 苯甲酮少量， KrF/ArF 单体原料
日本，美国，韩国 提纯，KrF/ArF单体为主
倍晶
需求：关键基础原料及高端配方技术
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主要光刻胶厂商
1. 全球主要光刻胶厂： 日本，美国，韩国一部分
默克(安智） 信越化学
日本合成橡胶
陶氏化学
Fuji Film 富士
20％
溶剤(75%) 75％ （添加剤） 数ppm～数％
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光刻胶主要有哪些？
g-线, h-线, i-线 （436nm, 405nm, 365nm)
早期材料 （现在还在广泛使用, 液晶, OLED, 印刷, PCB，封装等） 配方： 酚醛树脂，DNQ感光剂为主。光照时DNQ分解，还有负胶 聚酰亚胺系列，彩胶