技術優勢:23年研發沉淀與細分領域突破
全流程自主化能力
吉田在光刻膠研發中實現了從樹脂合成、光引發劑制備到配方優化的全流程自主化。例如,其納米壓印光刻膠通過自主開發的樹脂體系,實現了3μm的分辨率,適用于MEMS傳感器、光學器件等領域。
技術壁壘:公司擁有23年光刻膠研發經驗,掌握光刻膠主要原材料(如樹脂、光酸)的合成技術,部分原材料純度達PPT級。
細分領域技術先進
? 納米壓印光刻膠:在納米級圖案化領域(如量子點顯示、生物芯片)實現技術突破,分辨率達3μm,填補國內空缺。
? LCD光刻膠:針對顯示面板行業需求,開發出高感光度、高對比度的光刻膠,適配AMOLED、Micro LED等新型顯示技術。
研發投入與合作
公司2018年獲高新技術性企業認證,與新材料領域同伴們合作開發半導體光刻膠,計劃2025年啟動半導體用KrF光刻膠研發。
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技術挑戰與發展趨勢
更高分辨率需求:
? EUV光刻膠需解決“線邊緣粗糙度(LER)”問題(目標<5nm),通過納米顆粒分散技術或新型聚合物設計改善。
缺陷控制:
? 半導體級正性膠要求金屬離子含量<1ppb,顆粒(>50nm)<1個/mL,需優化提純工藝(如多級過濾+真空蒸餾)。
國產化突破:
? 國內企業(如上海新陽、南大光電、容大感光)已在KrF/ArF膠實現批量供貨,但EUV膠仍被日本JSR、美國陶氏、德國默克壟斷,需突破樹脂合成、PAG純度等瓶頸。
環保與節能:
? 開發水基顯影正性膠(減少有機溶劑使用),或低烘烤溫度膠(降低半導體制造能耗)。
典型產品示例
? 傳統正性膠:Shipley S1813(G/I線,用于PCB)、Tokyo Ohka TSM-305(LCD黑矩陣)。
? DUV正性膠:信越化學的ArF膠(用于14nm FinFET制程)、中芯國際認證的國產KrF膠(28nm節點)。
? EUV正性膠:JSR的NeXAR系列(7nm以下,全球市占率超70%)。
正性光刻膠是推動半導體微縮的主要材料,其技術進步直接關聯芯片制程的突破,未來將持續向更高精度、更低缺陷、更綠色工藝演進。
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晶圓制造(前道工藝)
? 功能:在硅片表面形成高精度電路圖形,是光刻工藝的主要材料。
? 細分場景:
? 邏輯/存儲芯片:用于28nm及以上成熟制程的KrF光刻膠(分辨率0.25-1μm)、14nm以下先進制程的ArF浸沒式光刻膠(分辨率≤45nm),以及極紫外(EUV)光刻膠(目標7nm以下,研發中)。
? 功率半導體(如IGBT):使用厚膜光刻膠(膜厚5-50μm),滿足深溝槽刻蝕需求。
? MEMS傳感器:通過高深寬比光刻膠(如SU-8)實現微米級結構(如加速度計、陀螺儀的懸臂梁)。
芯片封裝(后道工藝)
? 先進封裝技術:
? Flip Chip(倒裝芯片):用光刻膠形成凸點(Bump)下的 Redistribution Layer(RDL),線寬精度要求≤10μm。
? 2.5D/3D封裝:在硅通孔(TSV)工藝中,光刻膠用于定義通孔開口(直徑5-50μm)。
主要應用場景
印刷電路板(PCB):
? 通孔/線路加工:負性膠厚度可達20-50μm,耐堿性蝕刻液(如氯化鐵、堿性氯化銅),適合制作大尺寸線路(線寬/線距≥50μm),如雙面板、多層板的外層電路。
? 阻焊層:作為絕緣保護層,覆蓋非焊盤區域,需厚膠(50-100μm)和高耐焊接溫度(260℃以上),負性膠因工藝簡單、成本低而廣泛應用。
微機電系統(MEMS):
? 深硅蝕刻(DRIE):負性膠作為蝕刻掩膜,厚度可達100μm以上,耐SF?等強腐蝕性氣體,用于制作加速度計、陀螺儀的高深寬比結構(深寬比>20:1)。
? 模具制造:在硅或玻璃基板上制作微流控芯片的通道模具,利用負性膠的厚膠成型能力。
平板顯示(LCD):
? 彩色濾光片(CF)基板預處理:在玻璃基板上制作絕緣層或緩沖層,耐濕法蝕刻(如HF溶液),確保后續RGB色阻層的精確涂布。
功率半導體與分立器件:
? IGBT、MOSFET的隔離區蝕刻:負性膠用于制作較寬的隔離溝槽(寬度>10μm),耐高濃度酸堿蝕刻,降低工藝成本。
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原料準備
? 主要成分:樹脂(成膜劑,如酚醛樹脂、聚酰亞胺等)、感光劑(光引發劑或光敏化合物,如重氮萘醌、光刻膠單體)、溶劑(溶解成分,如丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA))、添加劑(調節粘度、感光度、穩定性等,如表面活性劑、穩定劑)。
? 原料提純:對樹脂、感光劑等進行高純度精制(純度通常要求99.9%以上),避免雜質影響光刻精度。
配料與混合
? 按配方比例精確稱量各組分,在潔凈環境,如萬中通過攪拌機均勻混合,形成膠狀溶液。
? 控制溫度(通常20-30℃)和攪拌速度,避免氣泡產生或成分分解。
過濾與純化
? 使用納米級濾膜(孔徑0.05-0.2μm)過濾,去除顆粒雜質(如金屬離子、灰塵),確保膠液潔凈度,避免光刻時產生缺陷。
性能檢測
? 物理指標:粘度、固含量、表面張力、分子量分布等,影響涂布均勻性。
? 化學指標:感光度、分辨率、對比度、耐蝕刻性,通過曝光實驗和顯影測試驗證。
? 可靠性:存儲穩定性(常溫/低溫保存下的性能變化)、耐溫性(烘烤過程中的抗降解能力)。
包裝與儲存
? 在惰性氣體(如氮氣)環境下分裝至避光容器(如棕色玻璃瓶或鋁罐),防止感光劑氧化或光分解。
? 儲存條件:低溫(5-10℃)、避光、干燥,部分產品需零下環境(如EUV光刻膠)。
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感光機制
? 重氮型(雙液型):需混合光敏劑(如二疊氮二苯乙烯二磺酸鈉),曝光后通過交聯反應固化,適用于精細圖案(如PCB電路線寬≤0.15mm)。
? SBQ型(單液型):預混光敏劑,無需調配,感光度高(曝光時間縮短30%),適合快速制版(如服裝印花)。
? 環保型:采用無鉻配方(如CN10243143A),通過多元固化體系(熱固化+光固化)實現12-15mJ/cm2快速曝光,分辨率達2μm,符合歐盟REACH標準。
功能細分
? 耐溶劑型:如日本村上AD20,耐酒精、甲苯等溶劑,適用于電子油墨印刷。
? 耐水型:如瑞士科特1711,抗水性強,適合紡織品水性漿料。
? 厚版型:如德國K?ppen厚版膠,單次涂布可達50μm,用于立體印刷。
典型應用場景:
? PCB制造:使用360目尼龍網+重氮感光膠,配合LED曝光(405nm波長),實現0.15mm線寬,耐酸性蝕刻液。
? 紡織印花:圓網制版采用9806A型感光膠,涂布厚度20μm,耐堿性染料色漿,耐印率超10萬次。
? 包裝印刷:柔版制版選用杜邦賽麗® Lightning LFH版材,UV-LED曝光+無溶劑工藝,碳排放降低40%。
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