揭秘芯片制造：不可或缺的光刻胶

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（来源：飞凯材料）

• 前言

指甲盖大小的芯片里，藏着上百亿个晶体管，每一条电路的线宽仅几纳米，相当于头发丝直径的万分之一。这些肉眼完全无法分辨的精密结构，不是手工雕刻，也不是机器打磨，而是靠一种特殊的材料——光刻胶。

作为半导体产业的高壁垒核心材料，光刻胶是连接芯片设计与制造的关键载体，常被称为芯片制造的“血液”、芯片化学品产业“皇冠上的明珠”，其分辨率对最终图案的精确度和准确性具有决定性作用，也直接影响着芯片的性能与制造良率。今天，我们就走进光刻胶的世界，看看它是如何参与芯片制造。

——飞凯材料科普小课堂

光刻胶，到底是什么？

光刻胶（photoresist），又称光致抗蚀剂、光阻剂。是一种利用光化学反应，经曝光、显影、刻蚀/镀层等工艺将所需要的微细图形从掩模板（MASK）转移到待加工基底上的化合物。

Dr.飞

简单来说，光刻胶是一种“对光敏感的材料”：哪里被光照到，哪里就发生变化，从而将设计好的电路图变为现实，它是半导体制造中不可或缺的核心材料。

光刻胶的构成与分类

光刻胶并不是一种简单的胶水，而是一种精密的化学混合物，通常由四部分组成：

Dr.飞

根据光化学反应后溶解性的变化，我们可以将光刻胶简单分为两大类：正性光刻胶与负性光刻胶。

正性光刻胶：曝光区域会发生光化学反应，变得更容易溶解于显影液，显影后曝光区域被溶解，留下非曝光区域的图形。

负性光刻胶：曝光区域会发生交联反应，变得难以溶解于显影液，显影后非曝光区域被溶解，留下曝光区域的图形。

Dr.飞

这里有一个记忆口诀：曝光区域，在显影液中溶解为正胶，不溶解的为负胶。

除了正负胶的区分外，光刻胶还会根据它适用的光源来分类。因为半导体工艺中用的光源波长不同，不同的光刻胶只能对特定波长的光敏感，才能正确记录图案。

光刻胶如何“画”出芯片线路？

在实际制造中，光刻胶需要配合一整套光刻工艺流程，才能完成图形转移。

Dr.飞

一般来说，这个过程通常包含这几个步骤：涂胶——软烤——曝光——显影。此外，在实际应用中，还会根据需要增加疏水处理（HMDS）、曝光后烘（PEB）、硬烤（HB）等步骤。

这些步骤各自的作用是什么呢？

小李

Dr.飞

光刻工艺流程的每一步都是在为了让图案清晰、稳定地留下来。

如何评判光刻胶的“好坏”？

光刻胶的性能对芯片的精度、良率和可靠性具有决定性作用，行业内通常关注多个核心参数，可以简单归纳为三个核心维度：看精度、看牢固、看耐受，这也是光刻胶技术核心竞争力的体现。

1. 看精度

分辨率：决定光刻胶能够实现的最小线宽，是精度的核心指标。

曝光特性（光源/曝光量/DOF）：影响图案成像质量，决定适配的工艺节点，光刻窗口越大，其性能稳定性越佳。

深宽比：反映图形结构能力，影响高精细结构的实现。

2. 看牢固

黏附力：决定光刻胶在晶圆（无机层/金属层）上的附着稳定性，过高或过低都会影响图形质量。

3. 看耐受

耐化性/抗刻蚀/耐温性：决定光刻胶在干法/湿法蚀刻、注入、电镀、化镀、高温等过程中的稳定性。

飞凯材料半导体光刻胶产品布局

飞凯材料自2007年开始布局集成电路领域，一直专注于本土化率较低的、核心关键材料的研发、生产和销售。经过十余年的不懈努力，积累了深厚的半导体材料研发与生产制造经验，现有产品线已覆盖了IC制造和IC封装诸多制程。

在光刻胶研发领域，飞凯材料深耕多年，在正性与负性光刻胶等产品线均有布局，产品可满足不同工艺需求。此外，针对国产光刻胶原材料短缺痛点，公司在精于研发的同时坚持树脂原材料垂直产业链开发拓展，努力实现半导体光刻胶产业链的自主可控。

产能布局上，飞凯材料在安徽省安庆市建有大型现代化生产基地，投资总计约18亿，占地600多亩，可实现光刻胶的稳定量产与规模化交付；此外，新建的张家港苏州凯芯生产基地也将于2027年完工，新基地将进一步完善公司半导体材料产能布局，确保产品长期稳定供应，支持客户持续、高效生产。