厚板光刻膠
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電路板制造:在制作對線路精度和抗蝕刻性能要求高的電路板時,厚板光刻膠可確保線路的精細度和穩定性,比如汽車電子、工業控制等領域的電路板,能承受復雜環境和大電流、高電壓等工況。
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功率器件制造:像絕緣柵雙極晶體管(IGBT)這類功率器件,需要承受高電壓和大電流,厚板光刻膠可用于其芯片制造過程中的光刻環節,保障芯片內部電路的精細布局,提高器件的性能和可靠性。
負性光刻膠
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半導體制造:在芯片制造過程中,用于制作一些對精度要求高、圖形面積較大的結構,如芯片的金屬互連層、接觸孔等。通過負性光刻膠的曝光和顯影工藝,能實現精確的圖形轉移,確保芯片各部分之間的電氣連接正常。
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平板顯示制造:在液晶顯示器(LCD)和有機發光二極管顯示器(OLED)的制造中,用于制作電極、像素等大面積圖案。以 LCD 為例,負性光刻膠可幫助形成液晶層與玻璃基板之間的電極圖案,控制液晶分子的排列,從而實現圖像顯示。
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定義與特性
正性光刻膠是一種在曝光后,曝光區域會溶解于顯影液的光敏材料,形成與掩膜版(Mask)圖案一致的圖形。與負性光刻膠(未曝光區域溶解)相比,其優勢是分辨率高、圖案邊緣清晰,是半導體制造(尤其是制程)的主流選擇。
化學組成與工作原理
主要成分
? 樹脂(成膜劑):
? 傳統正性膠:采用**酚醛樹脂(Novolak)與重氮萘醌(DNQ,光敏劑)**的復合體系(PAC體系),占比約80%-90%。
? 化學增幅型(用于DUV/EUV):含環化烯烴樹脂或含氟聚合物,搭配光酸發生器(PAG),通過酸催化反應提高感光度和分辨率。
? 溶劑:溶解樹脂和感光劑,常用丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)或乳酸乙酯。
? 添加劑:表面活性劑(改善涂布均勻性)、穩定劑(防止暗反應)、堿溶解度調節劑等。
工作原理
? 曝光前:光敏劑(如DNQ)與樹脂結合,形成不溶于堿性顯影液的復合物。
? 曝光時:
? 傳統PAC體系:DNQ在紫外光(G線436nm、I線365nm)照射下發生光分解,生成羧酸,使曝光區域樹脂在堿性顯影液中溶解性增強。
? 化學增幅型:PAG在DUV/EUV光下產生活性酸,催化樹脂發生脫保護反應,大幅提高顯影速率(靈敏度提升10倍以上)。
? 顯影后:曝光區域溶解去除,未曝光區域保留,形成正性圖案。
四川紫外光刻膠品牌厚板光刻膠 JT-3001,抗深蝕刻,PCB 電路板制造Preferred!
國家戰略支持
《國家集成電路產業投資基金三期規劃》將光刻膠列為重點投資領域,計劃投入超500億元支持研發。工信部對通過驗證的企業給予稅收減免和設備采購補貼,單家企業比較高補貼可達研發投入的30%。
地方產業協同
濟南設立寬禁帶半導體產業專項基金,深圳國際半導體光刻膠產業展覽會(2025年4月)吸引全球300余家企業參展,推動技術交流。
資本助力產能擴張
恒坤新材通過科創板IPO募資15億元,擴大KrF光刻膠產能并布局集成電路前驅體項目。彤程新材半導體光刻膠業務2024年上半年營收增長54.43%,ArF光刻膠開始形成銷售。
半導體集成電路
? 應用場景:
? 晶圓制造:正性膠為主(如ArF/EUV膠),實現20nm以下線寬,用于晶體管柵極、接觸孔等精細結構;
? 封裝工藝:負性膠用于凸點(Bump)制造,厚膠(5-50μm)耐電鍍溶液腐蝕。
? 關鍵要求:高分辨率、低缺陷率、耐極端工藝(如150℃以上高溫、等離子體轟擊)。
印刷電路板(PCB)
? 應用場景:
? 線路成像:負性膠(如環化橡膠膠)用于雙面板/多層板外層線路,線寬≥50μm,耐堿性蝕刻液(如氯化銅);
? 阻焊層:厚負性膠(50-100μm)覆蓋非焊盤區域,耐260℃焊接溫度和助焊劑腐蝕;
? 撓性PCB(FPC):正性膠用于精細線路(線寬≤20μm),需耐彎曲應力。
? 優勢:工藝簡單、成本低,適合大面積基板(如1.2m×1.0m的PCB基板)。
平板顯示
? 應用場景:
? 彩色濾光片:正性膠制作黑矩陣(BM)和RGB色阻間隔層,耐UV固化和濕法蝕刻(如HF溶液);
? OLED像素定義:負性膠形成像素開口(孔徑5-50μm),耐有機溶劑(如OLED蒸鍍前的清洗液);
? 觸控面板:正性膠制作透明電極(如ITO線路),線寬≤10μm,需透光率>90%。
? 關鍵參數:高透光性、低收縮率(避免圖案變形)。
光刻膠是有什么東西?
“設備-材料-工藝”閉環驗證
吉田半導體與中芯國際、華虹半導體等晶圓廠建立了聯合研發機制,針對28nm及以上成熟制程開發專門使用光刻膠,例如其KrF光刻膠已通過中芯國際北京廠的產線驗證,良率達95%以上。此外,公司參與國家重大專項(如02專項),與中科院微電子所合作開發EUV光刻膠基礎材料,雖未實現量產,但在酸擴散控制和靈敏度優化方面取得階段性突破。
政策支持與成本優勢
作為廣東省專精特新企業,吉田半導體享受稅收優惠(如15%企業所得稅)和研發補貼(2023年獲得國家補助超2000萬元),比較明顯降低產品研發成本。同時,其本地化生產(東莞松山湖基地)可將物流成本壓縮至進口產品的1/3,并實現48小時緊急訂單響應,這對中小客戶具有吸引力。
負性光刻膠生產原料。湖北UV納米光刻膠品牌
正性光刻膠生產原料。四川紫外光刻膠品牌
客戶認證:從實驗室到產線的漫長“闖關”
驗證周期與試錯成本
半導體光刻膠需經歷PRS(性能測試)、STR(小試)、MSTR(中批量驗證)等階段,周期長達2-3年。南大光電的ArF光刻膠自2021年啟動驗證,直至2025年才通過客戶50nm閃存平臺認證。試錯成本極高,單次晶圓測試費用超百萬元,且客戶為維持產線穩定,通常不愿更換供應商。
設備與工藝的協同難題
光刻膠需與光刻機、涂膠顯影機等設備高度匹配。國內企業因缺乏ASML EUV光刻機測試資源,只能依賴二手設備或與晶圓廠合作驗證,導致研發效率低下。例如,華中科技大學團隊開發的EUV光刻膠因無法接入ASML原型機測試,性能參數難以對標國際。
四川紫外光刻膠品牌