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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國際標準與客戶認證
公司通過ISO9001、ISO14001等認證,并嚴格執行8S現場管理,生產環境潔凈度達Class 10級。其光刻膠產品已通過京東方、TCL華星的供應商認證,在顯示面板領域的市占率約5%,成為本土企業中少數能與日本JSR、德國默克競爭的廠商。
全流程可追溯體系
吉田半導體建立了從原材料入庫到成品出庫的全流程追溯系統,關鍵批次數據(如樹脂分子量分布、光敏劑純度)實時上傳云端,確保產品一致性和可追溯性。這一體系使其在車規級芯片等對可靠性要求極高的領域獲得突破,2023年車用光刻膠銷售額同比增長120%。
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光刻膠的工作原理:
1. 涂覆與曝光:在基底(如硅片、玻璃、聚合物)表面均勻涂覆光刻膠,通過掩膜(或直接電子束掃描)對特定區域曝光。
2. 化學變化:曝光區域的光刻膠發生光化學反應(正性膠曝光后溶解,負性膠曝光后交聯不溶)。
3. 顯影與刻蝕:溶解未反應的部分,留下圖案化的膠層,作為后續刻蝕或沉積的掩模,將圖案轉移到基底上。
在納米技術中,關鍵挑戰是突破光的衍射極限(λ/2),因此需依賴高能束曝光技術(如電子束光刻、極紫外EUV光刻)和高性能光刻膠(高分辨率、低缺陷)。
光刻膠系列:
厚板光刻膠 JT - 3001,具備優異分辨率、感光度和抗深蝕刻性能,符合歐盟 ROHS 標準,保質期 1 年;
水油光刻膠 SR - 3308,容量 5L;SU - 3 負性光刻膠,分辨率優異,對比度良好,曝光靈敏度高,光源適應,重量 100g;
液晶平板顯示器負性光刻膠 JT - 1000,有 1L 裝和 100g 裝兩種規格,分辨率高,準確性和穩定性好;
JT - 2000 UV 納米壓印光刻膠,耐強酸強堿,耐高溫達 250°C,長期可靠性高,粘接強度高,重量 100g;
LCD 正性光刻膠 YK - 200,具有較大曝光、高分辨率、良好涂布和附著力,重量 100g;
半導體正性光刻膠 YK - 300,具備耐熱耐酸、耐溶劑性、絕緣阻抗和緊密性,重量 100g;
耐腐蝕負性光刻膠 JT - NF100,重量 1L。
產業鏈配套:原材料與設備協同發展。
LCD 正性光刻膠(YK-200)應用場景:LCD 面板的電極圖案化(如 TFT-LCD 的柵極、源漏極)、彩色濾光片制造。特點:高感光度與均勻涂布性,確保顯示面板的高對比度和色彩還原度。
厚膜光刻膠(JT-3001)應用場景:Mini LED/Micro LED 顯示基板的巨量轉移技術,以及 OLED 面板的封裝工藝。特點:膜厚可控(可達數十微米),滿足高密度像素陣列的精細加工需求。
PCB 光刻膠(如 SU-3 負性光刻膠)應用場景:高多層 PCB、HDI(高密度互連)板的線路成像,以及 IC 載板的精細線路制作。特點:抗電鍍性能優異,支持細至 50μm 以下的線寬 / 線距,適應 5G 通信、服務器等 PCB 需求。
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