什么是光刻胶

今天来聊一聊一个不为人知的芯片卡脖子技术，光刻胶。光刻胶呢，是一种特殊的化学物质，它的市场规模很小，仅占芯片市场规模的百分之一。但是呢，它的保质期只有六个月，没办法大量囤积，而且制造很难，因此啊，成为了对我国实行芯片制裁的最佳工具。 很多人都听说过光刻机，但是没了光刻胶，光刻机呢，也没办法用，这就像只有相机，但是没有感光材料也拍不出照片。那么光刻胶啊，就像相机里的底片，遇到光会发生反应而显影。 在光刻技术里啊，我们先把芯片的电路图制作成眼膜，有导线的部分呢，是透光的，没有导线的部分呢，就不透光。然后呢，把光刻胶涂在芯片的晶原表面，让光透过眼膜照射到一部分光刻胶上， 这样呢，透光的部分就发生曝光，就相当于把电路刻印到了精元上，这也是为什么叫做光刻的原因。光刻胶经 过曝光、显影和烘干等工艺步骤之后，就形成了芯片电路的样子，然后呢，是通过化学石刻来刻实芯片表面，最终呢，造出真正的电路。光刻胶之所以这么难造，主要有两个原因，首先呢，是因为对质量的把控极其之严格， 比如单体环节，需要保证单体纯度达到百分之九十九点九以上，孵化清单体中的金属离子的含量要在一 ppb 以下，用在树脂环节中啊，环境温度的微小变化都会影响聚合物的质量。 第二，光刻胶的生产认证流程极其复杂，客户需要验证二到三年，测试五十批次以上，因此啊，一些提前入局的玩家就有了先发优势，积累了很多专利，构建了技术壁垒。 核销市场长期被日本和美国公司垄断，其中日本企业占据了市场份额的大部分。那么除了美日，韩国政府和企业也正 在加大对光刻胶领域的投入和研发，以推动国产化的进程。其中啊东晋半导体公司已经成功将 eov 光刻胶国产化指量产水平，并且被三星电子等公司啊应用于芯片工艺生产。尽管韩国的 eov 光刻胶量产已经取得了一些进展，但是仍然对日本的依赖度很高。 相比之下，我们国家的光刻胶在高端市场的国产化进展就相对比较慢了，特别是在氟华亚光刻胶啊这些高端产品方面， 国产化率仍然不足百分之五。南大光电是其中一个在福华亚光合焦领域取得比较大进展的公司，已经在下游客户的存储芯片和逻辑芯片上通过了认证。 同时啊，该公司已经建成了光客车间和生产线，加快了富华亚光客交产业化的步伐，并且正在推进产品验证工作，以满足客户多样化的需求。然而，南大光店在二二年 的年报中就提到，虽然光合胶市场增长良好，但是啊，高端光合胶市场长期被国外巨头所垄断，这就为中国芯片制造造成了卡波斯奉献。因此，国内企业在高端光合胶领域的国产化进程仍然需要进一步加快，降低对进口光合胶的依赖程度， 提升国内半导体产业的自助可控性。还想听我讲什么新面技术，记得关注加留言，我是新面工程师，老师听得懂的，别忘了给我个小红心。

那么光合胶的生产工艺具体是怎样呢？它的主要过程是将感光材料、树脂、溶剂等主要原料在恒温恒湿一千几的黄光区接近黄金混合， 在氮气气体保护下充分搅拌，使其充分混合形成菌香液体，经过多次过滤，并通过中间过程控制和检验，使其达到工艺基础和质量要求。最后做产品检验， 合格后在氮气气体保护下进行包装，打标入库。而且单单装光刻胶的箱子也要做定制，确保箱的材料不会影响光刻胶。这个要做很多实验，而且反复验证才可以。每开发一个试验品都要保存样本和试验材料，结果是需要很大的特殊仓库来保存这些样品才可以。

就算你有光刻剂，没有日本的光刻胶也是白搭。可能大家不知道，比光刻剂更要命的是光刻胶，哪怕没有最先进的 ev 光刻剂，使用 dv 光刻剂也行，再不济使用二手光刻剂都行。 但是没有光合胶的话就惨了，不管你什么光合剂都工作不了，而且光合胶的保质期就几个月，想靠囤货根本不行，最后都烂到家里了。更可怕的是，全球光合胶市场百分之九十以上的份额都被日本垄断，老美都得依赖他。那么如果日本对我们断供掐脖子，我们该怎么办？ 光刻胶顾名思义就是种胶水，但这种胶水非常厉害，在芯片制造的过程中，往龟片上滴几滴，就会形成一层薄膜，然后特殊的光线会通过一个具有特定图案的眼膜往薄膜上照一照，照完后再进行一系列的时刻清洗工作， 之后，眼膜上的图案就会转移到光刻胶薄膜上面。这种薄膜图案在经过多次迭代，并连同其他多个物理化学过程，最终就会形成集成电路。那光刻胶在芯片制造中有多重要？这么说吧，就算是非常牛叉的 ev 光合剂，没有相应的光刻胶，最后精度也达不到要求。 三星集团 ceo 就曾表示，如果光刻机缺少了光刻胶，那么光刻机就是一堆废铁。而在光刻胶领域，百分之九十以上的份额都被日本垄断，老美都得依赖他。 十纳米支撑以下的光合胶基本上只有日期能够生产，其中东京硬化在 uv 光合胶市场的份额更是超过百分之五十。光合机被卡用过二手的光合机也行，但光合胶被卡就只能干瞪眼了。可能大家不知道，光合胶种类多达两百多种，每款芯片所需光合胶从几种到几十种不等， 而且保质期只有六个月，靠囤货根本不行。更重要的是，光刻胶生产商需要购买光刻机来进行相关配方测试，而光刻机不仅价格昂贵，而且国外还处处显瘦。 可能有人会说了，光刻胶只是个胶水而已，能有多难，难道我们造不出来吗？论复杂性，光刻胶肯定是比不上光刻机的，中国当然也能造，最主要的原因还是光刻胶市场太小了，也就占全球半导体市场规模的百分之一。 为了这百分之一举全国智力搞突破不划算。像中兴国企这么大的厂子，一年光客交的采购量也就四到五个亿。 在这，日本在光合交领域的专利积累优势巨大，专利申请量占全球光合交专利总申请量的百分之四十六，而中国只有百分之七。当然了，也不是说完全不懂，也有企业在做这个事情。比如二零二零年十二月底，南大光电 成功研发出我国自主开发的第一款一百九十三纳米的 aif 光刻胶，并通过客户验证。还有苏州瑞红、北京科华、容纳感光、上海信阳等，他们在半投的领域用量最大的开胶、 a 胶方面都取得了阶段性突破。 虽然目前 ev 光合胶领域国内暂时处于空白，连门都还没摸到，毕竟 ev 光合机我们还没有，但至少能满足大部分芯片需求。 假如日本要对我们断孔光刻胶呢？其实跟圆珠笔钢一个道理，之前日却们说笔尖钢有这么复杂，只有日本能造，结果呢，太钢的一炉钢水，一不小心就生产出够全世界用好几年的笔尖钢了。 所以如果日本真要断供，其结果可能导致目前靠光合胶赚钱的日本公司濒临倒闭，继而都被中国企业所替代。本来赚的也是辛苦钱，这下倒好，一毛钱都赚不到了，这不是搬起石头砸自己的脚吗？

就是我们的光刻胶产品啊，那我们的光刻胶的话就是用这种叫加仑瓶的这样的一个包装，嗯啊，是这样，他这一加仑的话是不到四公斤啊，这是我们的产品，像我们给到客户的话，也就是用的这样的一个包装，是给到客户的就制作芯片就是利用这个光刻胶。 对对对，是的，这里面就是我们的小 af 的光刻胶啊，他目前的话主要应用在那个芯片制造领域啊，可以说所有的芯片都离不开光刻胶，从光刻胶到我们芯片的制造过程当中，他经过一个繁杂的一个过程，这样一个过程大约是经过多少步？ 在整个的芯片制造过程中啊，他可能要需要有上千步。嗯，那在这个上千步工艺中呢，有其中有四十多道光刻，那每一道光刻都需要用到这个光刻胶，嗯啊，是这 这样的，嗯，那这个光刻胶的话在这个过程中啊，是个非常不可或缺的啊，一种材料，嗯啊，我们通常把它称之为叫半导体材料中皇冠上的明珠。 刚才你也说到了哈，我们的芯片非常的重要，但是我们光刻胶的国产化，目前的国产化竟然不到百分之十，您觉得是什么原因导致了这个比例非常的低？为什么很多的企业还不愿意投资这个项目？ 这个原因啊，就我们分析下来其实有几点啊？首先第一个就是光合胶，他确实是很难的， 一个是它的一些核心的技术，还有就是它的一个生产工艺都是相对是比较难的。嗯，一件事情，嗯，它的里面的话有设计，因为它是一个配方化学品，它里面的组份非常的多啊，每个组份都扮演了非常重要的角色。嗯，那这些材料你如何去一一的去攻克它 啊？嗯，这个的话是是一件比较难的事情。嗯，还有就是这个材料他对这个产品的这个生产工艺，生产加工的这个整个全流程的管控是非常的关键。嗯啊，是这样的，那像 它这个材料它的颗粒度需要控制到非常极低的这样一个水平。嗯啊，它里面的金属含量也要控制到像一个 ppb 这样的一个级别。嗯，那这是一个非常难做到的一件事情，它需要整个的全流程的一个管控。嗯，才能够。

光刻胶由感光、树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体光刻胶，按其形成的图像分类有正性附近两大类。 凡是在能量术、光术、电子术、离子术等的照射下，以交连反应为主的光刻交称为副交，在显影时被曝光区域被除去。凡是在能量术的照射下，以降解反应为主的光刻交称为正交，在显影时曝光区域被除去。

什么是光克胶？光克胶又称光质抗石剂，是指通过紫外光、电子术、离子术、 x 射线等照射或辐射，其溶解度发生变化的耐实际刻薄膜材料，目前被广泛用于光电信息产业的微细图形线路加工制作， 约占芯片制造材料总成本的百分之四，是重要的半导体材料。光刻胶是光刻成像的承载介质，能够利用光化学反应，经过曝光、显影等光刻工艺， 将所需要的微细图形从眼膜板转移到带加工机片上。按其形成的图像分类有正胶和副胶。按曝光光源和辐射源的不同，又分为紫外光刻胶、深紫外光刻胶、 x 射线胶、电子树胶、离子树胶等。 按照应用领域，光客胶可分为半导体光客胶、 lcd 光客胶和 pcb 光客胶，其技术壁垒依次降低。从国产化进程来看， pcb 光客胶目前国产替代 进度最快， lcd 光客交替代进度相对较快。而在半导体光客交领域，国产技术叫国外先进，技术差距较大。

盘点世界七大光刻交企业，韩国的东晋世美肯以 emc 项目为起点进入半导体材料领域，使得韩国成为全球第四个掌握该项技术的国家。 日本的注有化学业务涵盖广泛，其光刻胶业务属于信息电子化学，主要包含挨线、 k r f a r f u v 光刻胶等。 日本的复式胶片，最早致力于感光材料产品的生产的企业之一，在胶片业务中积累了深厚的光学和化学优势。 日本的信乐化学，日本最大的化工企业之一，其在 pvc、 半岛体龟等多个领域处于国际龙头地位。日本的 gsr 成立于一九五七年，全球光客交领先生产商，光客交全球市占率约百分之十三。美国的杜邦企业，业务范围涵盖食品、 保健、服装、建筑、交通等生活领域，占据百分之十七点六的光刻胶市场份额。日本的东京硬化产品覆盖橡胶型复兴光刻胶、 g 线光刻胶、 i 线光刻胶、 kr 光刻胶、 arf 光刻胶、 uv 光刻胶、电子光束光刻胶等。

光刻胶利用光化学反应，经曝光、显影等光刻工艺，将所需要的微细图形从眼模板转移到代加工机片上，是用于微细加工技术的关键性电子化学品。 优秀的光刻胶公司由美国的安置、日本的职业萨尔、东京硬化、信誉化学、复式胶片等公司。我国大陆的光刻胶四巨头分别是苏州瑞红、南大光电、上海新阳、北京科华。虽然国产光刻胶主要应用于低端领域，但一定会后来居上。