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国产半导体迎来造芯新时代 护航光刻胶储存和运输刻不容缓

更新时间:2023-09-28  |  点击率:1086

近年来,面对寡头垄断格局,

中国半导体产业掀起了一股国产化替代的浪潮。

作为半导体制造的核心流程,

光刻工艺对于芯片制造来说至关重要,

而光刻胶正是光刻工艺最重要的耗材,

在光刻过程中起到防腐蚀的保护作用,

对光刻精度至关重要。

因此,光刻胶被称为半导体材料上的明珠,

是半导体产业最关键的材料。


 

光刻胶.jpg

 

对于「造芯」,光刻胶有多重要?


光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。


一般的半导体生产过程需要经过光刻工艺,在光刻和蚀刻生产环节中,光刻胶涂覆于晶体薄膜表面,经曝光、显影和蚀刻等工序将光罩(掩膜版)上的图形转移到薄膜上,形成与掩膜版对应的几何图形。


在半导体领域,光刻胶主要用来制作晶圆,就是如下这个东西。


 

圆晶.jpg

 

 

在PCB领域,光刻胶分为干膜光刻胶、湿膜光刻胶、光成像阻焊油墨,主要用作微细图形加工。


在面板显示领域,光刻工艺同样应用于ITO sensor的制造。ITO sensor是通过将ITO材料按照特定的图案,涂在玻璃或者Film上,然后贴在一层厚的保护玻璃上得到的,主要使用于触屏应用。


 

触摸屏应用.jpg

 

总结而言,光刻胶是IC制造的核心耗材,其质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。约占IC制造材料总成本的5%。


试想一下,没有了光刻胶就相当于没有了半导体的基础材料,而没有了半导体就没有了芯片,我们就用不了手机、电脑等,这对我们日常生活的影响可想而知。


光刻胶的储存和运输


光刻胶是在半导体制造过程中使用的一种重要材料。它是一种可以通过光(例如紫外线)来改变其化学性质的材料,进而可以用来在硅片上形成微小的图案。由于光刻胶的化学性质,对于存储和运输的条件要求尤为苛刻。


一、温度控制

光刻胶通常需要在冷藏环境中存储,大多数光刻胶需要在4°C至10°C之间的温度下存储。在这个温度范围内,光刻胶可以保持其性质稳定。


 

光刻胶运输.jpg

 

如果光刻胶的储存或运输温度过高,可能会对其化学性质产生不良影响,可能会出现以下几种情况:


1.物理性质改变:过高的温度可能会导致光刻胶的粘度降低。粘度是液体阻力的度量,关系到光刻胶的涂覆过程。如果粘度降低,可能会影响涂覆的均匀性和厚度。高温可能加速光刻胶中溶剂的挥发,导致固含量增加。这可能影响到光刻胶涂覆后的干燥速度,以及图案形成的质量。高温可能会破坏光刻胶中微粒的稳定状态,使其发生沉淀或聚集,影响涂覆过程的均匀性。


2.化学反应:光刻胶是由一系列复杂的化学物质组成的,过高的温度可能会引发一些预期之外的化学反应,影响光刻胶的性能。光刻胶中的一些单体或预聚物在高温下可能会加速聚合,导致光刻胶的粘度、固含量或光敏性发生变化。


3.光敏性变化:光刻胶中的光敏剂在高温下可能会加速降解,导致光敏性降低,影响曝光过程,这可能会影响到在硅片上形成图案的精度和复杂度。保存期限缩短:过高的储存温度会加速光刻胶中各种化学反应的速度,导致光刻胶的性能下降,因此会缩短其有效保存时间。一般来说,许多光刻胶在推荐的储存条件(通常是4°C至10°C)下,有效期可以达到一年或更长。但如果储存温度过高(比如超过30°C),保存时间可能会大幅缩短,可能只有几个月,甚至更短。


二、避光处理

光刻胶对光,尤其是紫外线非常敏感。暴露在光线中可能会引发光刻胶的光化学反应,使得其性质发生改变,因此在储存和运输过程中,需要对光刻胶做好避光处理。在储存和运输光刻胶的过程中,可以使用不透光的材料进行包装,例如不透光的塑料瓶或者金属罐。这可以有效阻挡光线对光刻胶的影响。将光刻胶存储在无窗或者窗户有遮光窗帘的室内环境,避免光线直接照射到光刻胶。在运输过程中,也可以使用遮光的运输工具。在使用过程中,尽量减少光刻胶暴露在光线下的时间。在不使用时,立即将光刻胶放回遮光的储存环境。


 

避光处理.jpg

 

三、运输规定

光刻胶作为一种化学品,在运输过程中的确需要遵守相关的危险品运输规定。根据国际危险品运输法规,所有的危险品都需要被正确地分类并贴上相应的标签,以表明其危险性质。运输危险品需要有相应的运输文档,包括安全数据表(SDS)和危险品运输声明。危险品的运输工具需要有相应的安全设备,例如消防器材。某些危险品可能还有特定的运输路线要求。参与危险品运输的人员需要接受相应的培训,了解如何安全地处理危险品。


因此,光刻胶在储存和运输过程中,温度监测尤为重要。泽大仪器PDF温度记录仪外形小巧、温感灵敏,防护等级高达IP67,可用于监视和记录产品储存和运输中的温度,验收时通过其USB端口连接到计算机,并导出PDF报告,使运输过程更加便利,交货便捷,提高效率。产品温度范围在-30℃~60℃,符合光刻胶储存和运输的温度要求。


 

无显示屏款.jpg

 

芯片之基,国之砝码


光刻胶在全球市场上越来越占据重要地位。


然而,光刻胶属于高技术壁垒材料,需要与光刻机配合使用,生产复杂,纯度要求高,需要长期技术积累。光刻胶产业是典型的技术和资本双密集型产业,其中,半导体光刻胶的生产难度最大。光刻胶市场主要由日本和美国垄断。


所以想不再受制于人,光做出国产光刻机还不行,原材料方面也必须实现全面自主化。


根据资料显示,徐州博康成立于2010年3月,位于江苏省邳州经济开发区,是一家集研发、生产、经营光刻胶、光刻胶单体和光刻胶树脂为主的国家高新技术企业。


 

徐州博康.jpg

 

徐州博康一直很低调,所以不被大众熟知,但是他常年给国外光刻胶大厂提供核心原材料,客户包括JSR、TOK、东丽等等。同时,徐州博康还拥有自主且完整的光刻胶产业链,已经实现从单体材料、专用树脂、光酸以及最终光刻胶产品的全品类国产化,也是目前国内一家可以规模化生产中光刻胶单体材料的企业。


华为正在全力攻克半导体领域里的各种关键技术和设备,此次其全资子公司哈勃入股徐州博康,也意味着华为正式进入了光刻胶领域。


所以,我们也希望徐州博康在华为的加持下,能够帮助中国半导体行业尽快实现光刻胶的国产化替代。


 

半导体.jpg

 

那么通过华为不断地在半导体领域持续投资,我们也能够感受到,华为极有可能正在培育自己的半导体产业链,如果这是真的,那么对于国产半导体行业来说,必然是一针强心剂。

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