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?!?μm),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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光刻膠的主要應用領域
光刻膠是微電子制造的主要材料,廣泛應用于以下領域:
半導體制造
? 功能:在晶圓表面形成微細電路圖案,作為蝕刻或離子注入的掩膜。
? 分類:
? 正性光刻膠:曝光區域溶解于顯影液,形成與掩膜版一致的圖案(主流,分辨率高)。
? 負性光刻膠:未曝光區域溶解,形成反向圖案(用于早期工藝,耐蝕刻性強)。
? 技術演進:隨制程精度提升,需匹配不同曝光波長(紫外UV、深紫外DUV、極紫外EUV),例如EUV光刻膠用于7nm以下制程。
平板顯示(LCD/OLED)
? 彩色濾光片(CF):在玻璃基板上制作紅/綠/藍像素單元,光刻膠用于圖案化黑矩陣(BM)、彩色層(R/G/B)和保護層。
? 電極圖案:制作TFT-LCD的電極線路或OLED的陰極/陽極,需高透光率和精細邊緣控制。
印刷電路板(PCB)
? 線路蝕刻:在覆銅板上涂膠,曝光顯影后保留線路區域,蝕刻去除未保護的銅箔,形成導電線路。
? 阻焊與字符層:阻焊膠覆蓋非線路區域,防止短路;字符膠用于印刷電路板標識。
LED與功率器件
? 芯片制造:在藍寶石/硅基板上制作電極和量子阱結構,需耐高功率環境的耐高溫光刻膠。
? Micro-LED:微米級芯片轉移和陣列化,依賴超高分辨率光刻膠(分辨率≤5μm)。
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研發投入
? 擁有自己實驗室和研發團隊,研發費用占比超15%,聚焦EUV光刻膠前驅體、低缺陷納米壓印膠等前沿領域,與中山大學、華南理工大學建立產學研合作。
? 專項布局:累計申請光刻膠相關的項目30余項,涵蓋樹脂合成、配方優化、涂布工藝等細致環節。
生產體系
? 全自動化產線:采用德國曼茨(Manz)涂布設備、日本島津(Shimadzu)檢測儀器,年產能超500噸(光刻膠),支持小批量定制(小訂單100g)和大規模量產。
? 潔凈環境:生產車間達萬級潔凈標準(ISO 8級),避免顆粒污染,確保光刻膠缺陷密度<5個/cm2。
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產品特點:耐溶劑型優良,抗潮耐水性好,耐印率高;固含量高,流平性好,涂布性能優良;經特殊乳化聚合技術處理,網版平滑、無白點、無沙眼、亮度高;剝膜性好,網版可再生使用;解像性、高架橋性好,易做精細網點和線條;感光度高,曝光時間短,曝光寬容度大,節省網版作業時間,提高工作效率 。
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應用范圍:適用于塑料、皮革、標牌、印刷電路板(PCB)、廣告宣傳、玻璃、陶瓷、紡織品等產品的印刷。例如在塑料表面形成牢固圖案,滿足皮革制品精細印刷需求,制作各類標牌保證圖案清晰,用于 PCB 制造滿足高精度要求等。
吉田半導體材料的綠色環保與可持續發展。
廣東吉田半導體材料有限公司多種光刻膠產品,主要涵蓋厚板、負性、正性、納米壓印及光刻膠等類別,以滿足不同領域的需求。
UV 納米壓印光刻膠:JT-2000 型號,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。適用于需要在特殊化學和高溫環境下進行納米壓印光刻的工藝,如半導體器件制造。
其他光刻膠
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水油光刻膠 JT-2001:屬于水油兩用光刻膠,具有工廠研發、可定制、使用、品質保障、性能穩定的特點,重量 1L。
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水油光刻膠 SR-3308:同樣為水油兩用光刻膠,重量 5L,具備上述通用優勢,應用場景。
政策支持:500億加碼產業鏈。中山水油光刻膠品牌
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對比國際巨頭的差異化競爭力
維度 吉田光刻膠 國際巨頭(如JSR、東京應化)
技術定位 聚焦細分市場(如納米壓印、LCD) 主導高級半導體光刻膠(ArF、EUV)
成本優勢 原材料自主化率超80%,成本低20% 依賴進口原材料,成本高
客戶響應 48小時內提供定制化解決方案 認證周期長(2-3年)
區域市場 東南亞、北美市占率超15% 全球市占率超60%
風險與挑戰
前段技術瓶頸:ArF、EUV光刻膠仍依賴進口,研發投入不足國際巨頭的1/10。
客戶認證周期:半導體光刻膠需2-3年驗證,吉田尚未進入主流晶圓廠供應鏈。
供應鏈風險:部分樹脂(如ArF用含氟樹脂)依賴日本住友電木。
深圳負性光刻膠廠家