2025-04-24 08:19:55
定義與特性
負性光刻膠是一種在曝光后,未曝光區域會溶解于顯影液的光敏材料,形成與掩膜版(Mask)圖案相反的圖形。與正性光刻膠相比,其主要特點是耐蝕刻性強、工藝簡單、成本低,但分辨率較低(通常≥1μm),主要應用于對精度要求相對較低、需要厚膠或高耐腐蝕性的場景。
化學組成與工作原理
主要成分
基體樹脂:
? 早期以聚異戊二烯橡膠(天然或合成)為主,目前常用環化橡膠(Cyclized Rubber)或聚乙烯醇肉桂酸酯,提供膠膜的機械強度和耐蝕刻性。
光敏劑:
? 主要為雙疊氮化合物(如雙疊氮芪)或重氮醌類衍生物,占比約5%-10%,吸收紫外光后引發交聯反應。
交聯劑:
? 如六亞甲基四胺(烏洛托品),在曝光后與樹脂發生交聯,形成不溶性網狀結構。
溶劑:
? 多為有機溶劑(如二甲苯、環己酮),溶解樹脂和光敏劑,涂布后揮發形成均勻膠膜。
工作原理
曝光前:光敏劑和交聯劑均勻分散在樹脂中,膠膜可溶于顯影液(有機溶劑)。
曝光時:
? 光敏劑吸收紫外光(G線436nm為主)后產生活性自由基,引發交聯劑與樹脂分子間的共價鍵交聯,使曝光區域形成不溶于顯影液的三維網狀結構。
顯影后:
? 未曝光區域的樹脂因未交聯,被顯影液溶解去除,曝光區域保留,形成負性圖案(與掩膜版相反)。
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關鍵工藝流程
涂布:
? 在晶圓/基板表面旋涂光刻膠,厚度控制在0.1-5μm(依制程精度調整),需均勻無氣泡(旋涂轉速500-5000rpm)。
前烘(Soft Bake):
? 加熱(80-120℃)去除溶劑,固化膠膜,增強附著力(避免顯影時邊緣剝離)。
曝光:
? 光源匹配:
? G/I線膠:汞燈(適用于≥1μm線寬,如PCB、LCD)。
? DUV膠(248nm/193nm):KrF/ArF準分子激光(用于28nm-14nm制程,如存儲芯片)。
? EUV膠(13.5nm):極紫外光源(用于7nm以下制程,需控制納米級缺陷)。
? 曝光能量:需精確控制(如ArF膠約50mJ/cm?),避免過曝或欠曝導致圖案失真。
顯影:
? 采用堿性溶液(如0.262N四甲基氫氧化銨,TMAH),曝光區域膠膜溶解,未曝光區域保留,形成三維立體圖案。
后烘(Post-Exposure Bake, PEB):
? 化學增幅型膠需此步驟,通過加熱(90-130℃)激發光酸催化反應,提高分辨率和耐蝕刻性。
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差異化競爭策略
在高級市場(如ArF浸沒式光刻膠),吉田半導體采取跟隨式創新,通過優化現有配方(如提高酸擴散抑制效率)逐步縮小與國際巨頭的差距;在中低端市場(如PCB光刻膠),則憑借性價比優勢(價格較進口產品低20%-30%)快速**占份額,2023年PCB光刻膠市占率突破10%。
前沿技術儲備
公司設立納米材料研發中心,重點攻關分子玻璃光刻膠和金屬有機框架(MOF)光刻膠,目標在5年內實現EUV光刻膠的實驗室級突破。此外,其納米壓印光刻膠已應用于3D NAND存儲芯片的孔陣列加工,分辨率達10nm,為國產存儲廠商提供了替代方案。
吉田半導體 YK-300 正性光刻膠:半導體芯片制造的材料
YK-300 正性光刻膠以高分辨率與耐蝕刻性,成為 45nm 及以上制程的理想選擇。
YK-300 正性光刻膠分辨率達 0.35μm,線寬粗糙度(LWR)≤3nm,適用于半導體芯片前道工藝。其耐溶劑性與絕緣阻抗性能突出,在顯影與蝕刻過程中保持圖形穩定性。產品已通過中芯國際量產驗證,良率達 98% 以上,生產過程執行 ISO9001 標準,幫助客戶降低封裝成本 20% 以上。支持小批量試產與定制化需求,為國產芯片制造提供穩定材料支撐。
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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,**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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半導體光刻膠:技術領域取得里程碑。江西激光光刻膠國產廠家
企業定位與資質? 市場布局:產品遠銷全球,與世界500強企業及多家電子加工企業建立長期合作關系,覆蓋集成電路、顯示面板、先進封裝等領域。
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