什么是光刻涂胶显影机?涂胶显影设备的国产化情况如何?

2024-11-23

一、什么是光刻涂胶显影机?


光刻涂胶显影机是一种用于半导体器件制造和微纳米加工的设备。该机器通过将光刻胶涂覆在硅片表面,然后使用光刻技术在胶层上投射光源,形成图案。接着,通过显影步骤去除未曝光区域的胶,从而形成所需的微细结构,用于芯片制造和其他微加工应用。光刻涂胶显影机在半导体和微电子工业中扮演着至关重要的角色,用于制备微小、精密的电子元器件。


光刻涂胶显影机通常包括以下主要组成部分:底座、涂覆模块、曝光模块、显影模块、控制系统。


光刻涂胶显影机的工作原理是先将硅片放置在涂覆模块下方,然后通过涂覆模块将光刻胶均匀涂覆在硅片表面。接下来,将硅片转移到曝光模块下方,通过曝光模块将图案投射到光刻胶表面。曝光后,将硅片转移到显影模块下方,通过显影模块将未曝光区域的光刻胶去除,形成所需的图案结构。完成显影后,将硅片取出,即可得到所需的光刻图案。


图3:涂胶显影机.jpg


二、涂胶显影设备市场需求持续攀升


受益于市场景气度复苏影响,晶圆厂资本开支增加,产能逐步扩张,为涂胶显影设备等半导体设备厂商带来良好机遇。根据国海证券研究所测算数据,2022/2023/2024/2025年全球前道涂胶显影设备市场空间为38/38/39/45亿美元,2025年中国大陆前道涂胶显影设备市场空间预计将达到18亿美元,约合130亿元。


三、涂胶显影设备的国产化情况


1、涂胶显影设备分为offline和inline两种类型,主要区别在于联机状态、操作自动化程度、应用场景及设备分类。offline设备独立操作,适用于μm级别制程,分为前道工序和后道工序,涉及高端制程及封装环节;而inline设备则与光刻机联机,自动化程度高,适用于28nm及以上制程,分类依据包括光刻胶类型、光源波长及对应的纳米制程。


2、综合来看,低制程涂胶显影设备综合国产化率约为80%,高制程约为60%。具体从设备部件来看,LOADPORT、机器人、低端制程工艺下胶泵、热板及加热丝、片盒及最终单元国产化进程较快,已实现自研和量产,而电机、其他外构件(充当阀、过滤器、气缸)以及高端制程工艺下胶泵国产化进程较慢,仍主要依赖进口。


3、芯片制造厂商采购涂胶显影设备时,会权衡产线需求、制程、性价比、售后服务及市场环境。国产设备在中低端市场具优势,但高端制程仍待提升。


4、芯源微与盛美上海是国内涂胶显影设备市场的主要供应商,芯源微在高制程领域领先,已具备14nm-28nm设备量产能力,盛美上海则在中低制程市场占据一席之地并尝试进军高端市场。


四、涂胶显影机导液管选择


涂胶显影机导液系统通常由管道主体、接头和阀门等部件组成。管道主体负责液体的传输,接头用于连接不同的管道部件,而阀门则用于控制液体的流量和流向。


为了保证导液系统的耐用性和化学稳定性,通常采用耐腐蚀、耐高温的材料制成,一般建议选用高分子材料如PVDF(聚偏二氟乙烯)、PTEE(聚四氟乙烯)或PFA(可熔性聚四氟乙烯)等。这些材料具有良好的抗老化性能和化学兼容性,能够确保显影液在传输过程中不会受到污染或变质。比如三氟莱可以提供PFA管、PFA接头、PFA阀门一体化解决方案。


三氟莱,高纯氟塑料制品生产厂家,半导体工厂高纯PFA管供应商。


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