半导体光刻胶有 G 线光刻胶、I 线光刻胶、KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶四种

光刻胶有 G 线光刻胶、I 线光刻胶、KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶四种

半导体光刻胶根据曝光光源波长的不同来分类。常用曝光光源一共有六种，分别是紫外全谱（300～450nm）、 G 线（436nm）、 I 线（365nm）、深紫外（DUV，包括 248nm 和 193nm）和极紫外（EUV），相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生。不同的光刻胶中，根据不同的需求，关键配方成份如成膜树脂、光引发剂、添加剂等也有所不同，使得光刻胶有不同的性能，进而能够满足相应的需求。

目前主要的光刻胶有 G 线光刻胶、I 线光刻胶、KrF 光刻胶和 ArF 光刻胶四种，其基本信息如下所示。

半导体光刻胶类型：

为满足更高集成度更精密的集成电路制造，必须采用更短波长的光源，半导体光刻胶也需做出适应性改变。随着 IC 集成度的提高，世界集成电路的制程工艺水平已由微米级、亚微米级、深亚微米级进入到纳米级阶段。光的波长对图形精细化转移有着至关重要的作用，因为它会影响感光材料分辨率。波长越短，则分辨率越高。为适应集成电路线宽不断缩小的要求，光刻胶的波长由紫外宽谱向 G 线(436nm)→I 线(365nm)→KrF(248nm)→ ArF(193nm)→F2(157nm)→EUV（<13.5nm）的方向转移，并通过分辨率增强技术不断提升光刻分辨率。

I 线光刻胶和 ArF 光刻胶市场仍将保持增长。根据 SEMI 数据，2018 年全球半导体用光刻胶市场，G 线&I 线、KrF、ArF&液浸 ArF 三类光刻胶三分天下，占比分别占 24%、22%、42%。其中，ArF/液浸 ArF 光刻胶主要对应目前先进 IC 制程。随着双/多重曝光技术的使用，光刻胶使用次数增加，ArF 光刻胶市场需求将加速扩大。在 EUV 技术成熟之前，ArF 光刻胶仍将是主流。未来，随着功率半导体、传感器、LED 市场的持续扩大，I 线市场将持续增长。而随着精细化需求增加，I 线光刻胶将被 KrF 光刻胶替代，KrF 光刻胶市场需求将不断增加。

高端光刻胶亟待国产化。目前市场上正在使用的 KrF 和 ArF 光刻胶基本被日本和美国企业所垄断，包括陶氏化学、JSR、信越化学、东京应化等企业。目前 KrF 和 ArF 还未在我国实现量产，但上海新阳、南大光电、晶瑞股份等光刻胶龙头已开始以募资或合作方式加大对以上两种光刻胶的研发力度，高端光刻胶投产指日可待。

LCD 光刻胶

在 LCD 面板制造领域，光刻胶也是极其关键的材料。根据使用对象不同，可分为 RGB 胶（彩色胶）、BM 胶（黑色胶）、OC 胶、PS 胶、TFT 胶等。光刻工艺包含表面准备、涂覆光刻胶、前烘、对准曝光、显影、坚膜、显影检查、刻蚀、剥离、较终检查等步骤，以实现图形复制转移，制造特定微结构。

下面通过彩色 LCD 面板的显示原理来说明 LCD 光刻胶在 LCD 屏中是如何应用的。

由于 LCD 是非主动发光器件，因此其色彩显示必须由本身的背光系统或外部的环境光提供光源，通过驱动器与控制器形成灰阶显示，再利用彩色滤光片产生红、绿、蓝三基色，依据混色原理形成彩色显示画面。然而，彩色滤光片的产生，必须由光刻胶来完成。

彩色滤光片是由玻璃基板、黑色矩阵、颜色层、保护层及 ITO 导电膜构成。其中，颜色层（Color）主要由三原色光刻胶分别经涂布、曝光、显影形成，是彩色滤光片较主要的部分。黑色矩阵（Black Matrix，简称 BM）是由黑色光刻胶作用形成的模型，作用为防止漏光。光刻胶质量的好坏将直接影响到滤光片的显色性能。

除了彩色光刻胶和黑色光刻胶之外，TFT Array正性光刻胶也非常重要，其主要用于TFT-LCD制程中的Array 段，主导 TFT 设计的图形转移，其解析度、热稳定性、剥膜性、抗蚀刻能力都优于负性光刻胶。

目前 LCD 光刻胶市场基本被日韩公司所占领。平板显示器领域，TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）是市场的主流，彩色滤光片是 TFT-LCD 实现彩色显示的关键器件，占面板成本的 15%左右；彩色光刻胶和黑色光刻胶是制备彩色滤光片的核心材料，占彩色滤光片成本的 27%左右。TFT-LCD 用光刻胶技术壁垒较高，市场基本被如 JSR、住友化学、三菱化学等日韩公司占领，占有率可达 90%。

六氟二酐（6FDA) 1107-00-2

9,9-双(3-氟-4-氨基苯基)芴 (FFDA) 127926-65-2

9,9-双(4-氨基苯基)芴（FDA) 15499-84-0

4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯 (M-Tolidine) 84-67-3

2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基) 六氟丙烷 83558-87-6

1,3-双(3-氨基苯氧基)苯 (APB) 10526-07-5

4,4'-双(4-氨苯氧基)联苯(BAPB) 13080-85-8

1,3-双(4-氨苯氧基)苯 2479-46-1

4,4-二氨基联苯-2,2-二羧酸 17557-76-5

2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基苯基醚 344-48-9

ODA 4,4'-二氨基二苯醚 101-80-4

BAPP 2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基苯基)]丙烷 13080-86-9

TPE-Q 1,4-双(4-氨基苯氧基)苯 3491/12/1

BPADA 双酚A型二醚二酐 38103-06-9

BTDA 3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐 2421-28-5

BPDA 3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐 2420-87-3

CBDA 环丁烷四甲酸二酐 4415-87-6

DABA 3,5-二氨基苯甲酸 535-87-5

TFMB 2,2'-双(三氟甲基)二氨基联苯 341-58-2

A-BPDA 2,3,3',4'-联苯四甲酸二酐 36978-41-3

BOAFL 9,9-二[(2,3-环氧丙氧基)苯基]芴 47758-37-2

TCA 四氢-1H-5,9-甲烷吡喃并[3,4-d]噁英-1,3,6,8(4H)-四酮 6053-46-9

ODPA 4,4'-氧双邻苯二甲酸酐 1823-59-2

A-ODPA 3,4'-氧双邻苯二甲酸酐 50662-95-8

HFBAPP 2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷 69563-88-8

4-溴-N-苯基咔唑 1097884-37-1

3,6-二溴-9-(2-乙基己基)-9h-咔唑 173063-52-0

N-(2-萘基)-3-溴咔唑 934545-80-9

1-溴-N-苯基咔唑 1333002-37-1

3,6-二叔丁基咔唑 37500-95-1

3,6-二溴咔唑 6825-20-3

1-溴咔唑 16807-11-7

2-溴咔唑 3652-90-2

2-氯咔唑 10537-08-3

2-羟基咔唑 86-79-3

3-溴咔唑 1592-95-6

3,6-二苯基-9H-咔唑 56525-79-2

4-溴-9H-咔唑 3652-89-9

3-苯基-9H-咔唑 103012-26-6

11,12-二氢-12,12-二甲基茚并[1,2-a]咔唑 1329054-41-2

9-(4-溴苯基)咔唑 57102-42-8

10-溴-7H-苯并[c]咔唑 1698-16-4

9-(3-溴苯基)-9H-咔唑 185112-61-2

9-(2-溴苯基)-9H-咔唑 902518-11-0

3-溴-N-苯基咔唑 1153-85-1

3,6-二溴-9-苯基咔唑 57103-20-5

3-碘-9-苯基咔唑 502161-03-7

9-(1-萘基)-3-溴咔唑 934545-83-2

3-(4-溴苯基)-9-苯基-9H-咔唑 1028647-93-9

2-溴-9-苯基-9H-咔唑 94994-62-4

2-(2-氯苯基)-1H-苯并咪唑 3574-96-7

3,3'-联咔唑 1984-49-2

3,9'-联咔唑 18628-07-4

吲哚并[3,2-b]咔唑 241-55-4

吲哚并[3,2-b]咔唑 6336-32-9

5,11-二氢-11,11-二甲基茚并[1,2-b]咔唑 1260228-95-2

5,7-二氢-7,7-二甲基-茚并[2,1-b]咔唑 1257220-47-5

9-(4'-溴联苯-4-基)-9H-咔唑 212385-73-4

4,4'-二(9-咔唑)联苯 58328-31-7

5,12-二氢-12,12-二甲基茚并[1,2-c]咔唑 1346645-54-2

5,7-二氢-吲哚并[2,3-b]咔唑 111296-90-3

吲哚并[2,3-a]咔唑 60511-85-5

9H-咔唑-3-硼酸频哪醇酯 855738-89-5

9-(4-苯基苯基)咔唑 6299-16-7

14H-苯并[c]苯并[4,5]噻吩并[2,3-a]咔唑 1313395-18-4

9-(2-萘基)-3,6-二溴咔唑 1221237-83-7

2,7-二溴咔唑 36630-39-2

2-苯基-9H-咔唑 88590-00-5

咔唑 86-74-8

9H-咔唑-3,6-二甲腈 57103-03-4

3,6-二碘咔唑 57103-02-3

3-氰基咔唑 57102-93-9

9,9'-二([1,1'-联苯]-4-基)-3,3'-联-9H-咔唑 57102-51-9

3-氯咔唑 2732-25-4

N-(3-联苯基)-N-(4-联苯基)-3,3-双咔唑 1643479-47-3

5,7-二氢-5-苯基吲哚[2,3-b]咔唑 1448296-00-1

9'-苯基-9H,9H'-3,3'-咔唑 1060735-14-9

3,6-二乙氧基咔唑 1707264-12-7

9-苯基-9H,9H-3,3-咔唑 10607435-14-9

9-乙烯卡唑 1484-13-5

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