工藝流程
? 目的:去除基板表面油污、顆粒,增強感光膠附著力。
? 方法:
? 化學清洗(硫酸/雙氧水、去離子水);
? 表面處理(硅基板用六甲基二硅氮烷HMDS疏水化,PCB基板用粗化處理)。
涂布(Coating)
? 方式:
? 旋涂:半導體/顯示領域,厚度控制精確(納米至微米級),轉速500-5000rpm;
? 噴涂/輥涂:PCB/MEMS領域,適合大面積或厚膠(微米至百微米級,如負性膠可達100μm)。
? 關鍵參數:膠液黏度、涂布速度、基板溫度(影響厚度均勻性)。
前烘(Soft Bake)
? 目的:揮發溶劑,固化膠膜,增強附著力和穩定性。
? 條件:
? 溫度:60-120℃(正性膠通常更低,如90℃;負性膠可至100℃以上);
? 時間:5-30分鐘(根據膠厚調整,厚膠需更長時間)。
曝光(Exposure)
? 光源:
? 紫外光(UV):G線(436nm)、I線(365nm)用于傳統光刻(分辨率≥1μm);
? 深紫外(DUV):248nm(KrF)、193nm(ArF)用于半導體先進制程(分辨率至20nm);
? 極紫外(EUV):13.5nm,用于7nm以下制程(只能正性膠適用)。
? 曝光方式:
? 接觸式/接近式:掩膜版與膠膜直接接觸(PCB、MEMS,低成本但精度低);
? 投影式:通過物鏡聚焦(半導體,分辨率高,如ArF光刻機精度達22nm)。
光刻膠與自組裝材料(DSA)結合,有望突破傳統光刻的分辨率極限。煙臺阻焊光刻膠品牌
廣東吉田半導體材料有限公司多種光刻膠產品,各有特性與優勢,適用于不同領域。
LCD 正性光刻膠 YK - 200:具有較大曝光、高分辨率、良好涂布和附著力的特點,重量 100g。適用于液晶顯示領域的光刻工藝,能確保 LCD 生產過程中圖形的精確轉移和良好的涂布效果。
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。主要用于半導體制造工藝,滿足半導體器件對光刻膠在化學穩定性和電氣性能方面的要求。
耐腐蝕負性光刻膠 JT - NF100:重量 1L,具有耐腐蝕的特性,適用于在有腐蝕風險的光刻工藝中,比如一些特殊環境下的半導體加工或電路板制造。
合肥阻焊油墨光刻膠工廠國產光刻膠突破技術瓶頸,在中高級市場逐步實現進口替代。
技術驗證周期長
半導體光刻膠的客戶驗證周期通常為2-3年,需經歷PRS(性能測試)、STR(小試)、MSTR(批量驗證)等階段。南大光電的ArF光刻膠自2021年啟動驗證,預計2025年才能進入穩定供貨階段。
原材料依賴仍存
樹脂和光酸仍依賴進口,如KrF光刻膠樹脂的單體國產化率不足10%。國內企業需在“吸附—重結晶—過濾—干燥”耦合工藝等關鍵技術上持續突破。
未來技術路線
? 金屬氧化物基光刻膠:氧化鋅、氧化錫等材料在EUV光刻中展現出更高分辨率和穩定性,清華大學團隊已實現5nm線寬的原型驗證。
? 電子束光刻膠:中科院微電子所開發的聚酰亞胺基電子束光刻膠,分辨率達1nm,適用于量子芯片制造。
? AI驅動材料設計:華為與中科院合作,利用機器學習優化光刻膠配方,研發周期縮短50%。
納米壓印光刻膠
微納光學器件制造:制作衍射光學元件、微透鏡陣列等微納光學器件時,納米壓印光刻膠可實現高精度的微納結構復制。通過納米壓印技術,將模板上的微納圖案轉移到光刻膠上,再經過后續處理,可制造出具有特定光學性能的微納光學器件,應用于光通信、光學成像等領域。
生物芯片制造:在 DNA 芯片、蛋白質芯片等生物芯片的制造中,需要在芯片表面構建高精度的微納結構,用于生物分子的固定和檢測。納米壓印光刻膠可幫助實現這些精細結構的制作,提高生物芯片的檢測靈敏度和準確性。
平板顯示用光刻膠需具備高透光率,以保證屏幕色彩顯示的準確性。
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。
無銦光刻膠(金屬氧化物基)是下一代EUV光刻膠的研發方向之一。天津制版光刻膠工廠
光刻膠的靈敏度(曝光劑量)和對比度是衡量其性能的關鍵參數。煙臺阻焊光刻膠品牌
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。
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