技術(shù)優(yōu)勢:23年研發(fā)沉淀與細(xì)分領(lǐng)域突破
全流程自主化能力
吉田在光刻膠研發(fā)中實現(xiàn)了從樹脂合成、光引發(fā)劑制備到配方優(yōu)化的全流程自主化。例如,其納米壓印光刻膠通過自主開發(fā)的樹脂體系,實現(xiàn)了3μm的分辨率,適用于MEMS傳感器、光學(xué)器件等領(lǐng)域。
技術(shù)壁壘:公司擁有23年光刻膠研發(fā)經(jīng)驗,掌握光刻膠主要原材料(如樹脂、光酸)的合成技術(shù),部分原材料純度達(dá)PPT級。
細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)先進(jìn)
? 納米壓印光刻膠:在納米級圖案化領(lǐng)域(如量子點顯示、生物芯片)實現(xiàn)技術(shù)突破,分辨率達(dá)3μm,填補(bǔ)國內(nèi)空缺。
? LCD光刻膠:針對顯示面板行業(yè)需求,開發(fā)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(shù)。
研發(fā)投入與合作
公司2018年獲高新技術(shù)性企業(yè)認(rèn)證,與新材料領(lǐng)域同伴們合作開發(fā)半導(dǎo)體光刻膠,計劃2025年啟動半導(dǎo)體用KrF光刻膠研發(fā)。
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先進(jìn)制程瓶頸突破
KrF/ArF光刻膠的量產(chǎn)能力提升直接推動7nm及以下制程的國產(chǎn)化進(jìn)程。例如,恒坤新材的KrF光刻膠已批量供應(yīng)12英寸產(chǎn)線,覆蓋7nm工藝,其工藝寬容度較日本同類型產(chǎn)品提升30%。這使得國內(nèi)晶圓廠(如中芯國際)在DUV多重曝光技術(shù)下,能夠以更低成本實現(xiàn)接近EUV的制程效果,緩解了EUV光刻機(jī)禁運的壓力。此外,武漢太紫微的T150A光刻膠通過120nm分辨率驗證,為28nm成熟制程的成本優(yōu)化提供了新方案。
EUV光刻膠研發(fā)加速
盡管EUV光刻膠目前完全依賴進(jìn)口,但國內(nèi)企業(yè)已啟動關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。久日新材的光致產(chǎn)酸劑實現(xiàn)噸級訂單,科技部“十四五”專項計劃投入20億元支持EUV光刻膠研發(fā)。華中科技大學(xué)團(tuán)隊開發(fā)的“雙非離子型光酸協(xié)同增強(qiáng)響應(yīng)”技術(shù),將EUV光刻膠的靈敏度提升至0.5mJ/cm2,較傳統(tǒng)材料降低20倍曝光劑量。這些突破為未來3nm以下制程的技術(shù)儲備奠定基礎(chǔ)。
新型光刻技術(shù)融合
復(fù)旦大學(xué)團(tuán)隊開發(fā)的功能型光刻膠,在全畫幅尺寸芯片上集成2700萬個有機(jī)晶體管,實現(xiàn)特大規(guī)模集成(ULSI)水平。這種技術(shù)突破不僅拓展了光刻膠在柔性電子、可穿戴設(shè)備等新興領(lǐng)域的應(yīng)用,還為碳基芯片、量子計算等顛覆性技術(shù)提供了材料支撐。
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作為東莞松山湖的企業(yè),吉田半導(dǎo)體深耕光刻膠領(lǐng)域 23 年,成功研發(fā)出 YK-300 半導(dǎo)體正性光刻膠與 JT-2000 納米壓印光刻膠。YK-300 適用于 45nm 及以上制程,線寬粗糙度(LWR)≤3nm,良率達(dá) 98% 以上,已通過中芯國際等晶圓廠驗證;JT-2000 突破耐高溫極限,在 250℃復(fù)雜環(huán)境下仍保持圖形穩(wěn)定性,適用于 EUV 光刻前道工藝。依托進(jìn)口原材料與全自動化生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品通過 ISO9001 認(rèn)證及歐盟 RoHS 標(biāo)準(zhǔn),遠(yuǎn)銷全球并與跨國企業(yè)建立長期合作,加速國產(chǎn)替代進(jìn)程。
光刻膠(Photoresist)是一種對光敏感的高分子材料,主要用于光刻工藝中,通過光化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移,是半導(dǎo)體、集成電路(IC)、印刷電路板(PCB)、液晶顯示(LCD)等制造領(lǐng)域的材料之一。
光刻膠特性與組成
? 光敏性:在特定波長(如紫外光、極紫外光EUV等)照射下,會發(fā)生化學(xué)結(jié)構(gòu)變化(如交聯(lián)或分解),從而改變在顯影液中的溶解性。
? 主要成分:
? 樹脂(成膜劑):形成基礎(chǔ)膜層,決定光刻膠的機(jī)械和化學(xué)性能。
? 光敏劑:吸收光能并引發(fā)化學(xué)反應(yīng)(如光分解、光交聯(lián))。
? 溶劑:調(diào)節(jié)粘度,便于涂覆成膜。
? 添加劑:改善性能(如感光度、分辨率、對比度等)。
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研發(fā)投入的“高門檻”
一款KrF光刻膠的研發(fā)費用約2億元,而國際巨頭年研發(fā)投入超10億美元。國內(nèi)企業(yè)如彤程新材2024年半導(dǎo)體光刻膠業(yè)務(wù)營收只5.4億元,研發(fā)投入占比不足15%,難以支撐長期技術(shù)攻關(guān)。
2. 價格競爭的“雙重擠壓”
國內(nèi)PCB光刻膠價格較國際低30%,但半導(dǎo)體光刻膠因性能差距,價格為進(jìn)口產(chǎn)品的70%,而成本卻高出20%。例如,國產(chǎn)ArF光刻膠售價約150萬元/噸,而日本同類產(chǎn)品為120萬元/噸,且性能更優(yōu)。
突破路徑與未來展望
原材料國產(chǎn)化攻堅:聚焦樹脂單體合成、光酸純化等關(guān)鍵環(huán)節(jié),推動八億時空、怡達(dá)股份等企業(yè)實現(xiàn)百噸級量產(chǎn)。
技術(shù)路線創(chuàng)新:探索金屬氧化物基光刻膠、電子束光刻膠等新方向,華中科技大學(xué)團(tuán)隊已實現(xiàn)5nm線寬原型驗證。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新:借鑒“TSMC-供應(yīng)商”模式,推動晶圓廠與光刻膠企業(yè)共建聯(lián)合實驗室,縮短認(rèn)證周期。
政策與資本雙輪驅(qū)動:依托國家大基金三期,對通過驗證的企業(yè)給予設(shè)備采購補(bǔ)貼(30%),并設(shè)立專項基金支持EUV光刻膠研發(fā)。
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? 正性光刻膠
? YK-300:適用于半導(dǎo)體制造,具備高分辨率(線寬≤10μm)、耐高溫(250℃)、耐酸堿腐蝕特性,主要用于28nm及以上制程的晶圓制造,適配UV光源(365nm/405nm)。
? 技術(shù)優(yōu)勢:采用進(jìn)口樹脂及光引發(fā)劑,絕緣阻抗高(>10^14Ω),滿足半導(dǎo)體器件對絕緣性的嚴(yán)苛要求。
? 負(fù)性光刻膠
? JT-1000:負(fù)性膠,主打優(yōu)異抗深蝕刻性能,分辨率達(dá)3μm,適用于功率半導(dǎo)體、MEMS器件制造,可承受氫氟酸(HF)、磷酸(H3PO4)等強(qiáng)腐蝕液處理。
? SU-3:經(jīng)濟(jì)型負(fù)性膠,性價比高,適用于分立器件及低端邏輯芯片,光源適應(yīng)性廣(248nm-436nm),曝光靈敏度≤200mJ/cm2。
2. 顯示面板光刻膠
? LCD正性光刻膠YK-200:專為TFT-LCD制程設(shè)計,具備高涂布均勻性(膜厚誤差±1%)、良好的基板附著力,用于彩色濾光片(CF)和陣列基板(Array)制造,支持8.5代線以上大規(guī)模生產(chǎn)。
? 水性感光膠JT-1200:環(huán)保型產(chǎn)品,VOC含量<50g/L,符合歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn),適用于柔性顯示基板,可制作20μm以下精細(xì)網(wǎng)點,主要供應(yīng)京東方、TCL等面板廠商。
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