2017年中国光刻胶行业发展概况分析

  光刻胶是光刻工艺得以实现选择性腐蚀的关键材料。光刻胶具有光化学敏感性,在紫外光、深紫外光、电子束、离子束、X射线等光照或辐射后,其溶解度会发生变化,从而将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上,然后进行蚀刻等工艺加工,主要应用于微电子领域精细线路图形加工,如集成电路、半导体分立器件、LCD 器件的制造。

光刻技术的基本工作原理

  根据光刻胶的化学反应机理和显影原理,可分为正性胶和负性胶两类。其中正性光刻胶,曝光区域的光刻胶在显影液中软化而溶解,而未曝光区域仍然保留在衬底上,将与掩膜版上相同的图形复制到衬底上。负性光刻胶则恰恰相反,曝光区域的光刻胶因交联固化而不溶于显影液,将与掩膜版上相反的图形复制到衬底上。

正性光刻胶与负性光刻胶示意图

光刻胶组分示意图

  经过几十年的发展和进步,光刻胶的应用领域不断扩大,衍生出非常多的种类,不用化学品是生产光刻胶必需的化学原料,主要包括光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、活性稀释剂和其他助剂。光引发剂是光刻胶的关键组分,对光刻胶的感光度、分辨率等起决定性作用。树脂是构成光刻胶的基本骨架,主要决定曝光后光刻胶的硬度、柔韧性、附着力、曝光前和曝光后对特定溶剂的溶解度产生变化、光学性能、耐老化性、耐蚀刻、热稳定性等基本性能。

光刻胶专用化学品类型及作用

类别

作用

光引发剂

吸收光能和辐射能,经激发产生化学变化生成活性中间体,并进一步引发聚合或其他化学反应

光增感剂

吸收光能将能量转移给光引发剂,或本身不吸收光能但协同参与光化学反应提高引发效率

光致产酸剂

吸收光能后分子发生光解反应,产生强酸引发反应,用于最尖端的化学增幅光刻胶

光刻胶树脂

光刻胶的基本骨架

单体(活性稀释剂)

参加光固化反应,降低光固化体系黏度,同时调节光固化材料的各种性能

助剂

根据不同的用途添加的颜料、固化剂、分散剂等,用于调节性能

  由于光刻胶要用于加工制作非常精细的图形线路,光刻胶专用化学品的化学结构特殊、品质要求高、微粒子及金属离子含量极低、生产工艺复杂、品质要求苛刻,生产、检测、评价设备投资大,需要长期的技术积累,这些特点使得光刻胶用品的技术壁垒极高。此外,为更快更好地开发新产品,光刻胶厂家常与原料供应商共同进行技术研发,出于技术保密的考虑,加之光刻胶专用化学品行业下游客户转换成本大,使得光刻胶行业上下游相互依赖、合作非常紧密,进一步增加了市场进入壁垒。

光刻胶专用化学品领域主要竞争对手

产品类别

主要竞争对手

所处国家/地区

PCB光刻胶光引发剂

台湾优禘股份有限公司

中国台湾

巴斯夫

德国

黑金化成株式会社

日本

PCB光刻胶树脂

综研化学(苏州)有限公司

日本公司独资,位于中国苏州工业园区

张家港迪爱生化工有限公司

日本公司独资,位于中国张家港

LCD光刻胶光引发剂

巴斯夫

德国

ADEKA公司

日本

LCD光刻胶树脂

大阪瓦斯化学

日本

JFE化学

日本

半导体光刻胶光引发剂

巴斯夫

德国

黑金化成株式会社

日本

绿化学

日本

San-Apro公司

日本、美国合资

本文采编:CY314

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