技術挑戰與發展趨勢
更高分辨率需求:
? EUV光刻膠需解決“線邊緣粗糙度(LER)”問題(目標<5nm),通過納米顆粒分散技術或新型聚合物設計改善。
缺陷控制:
? 半導體級正性膠要求金屬離子含量<1ppb,顆粒(>50nm)<1個/mL,需優化提純工藝(如多級過濾+真空蒸餾)。
國產化突破:
? 國內企業(如上海新陽、南大光電、容大感光)已在KrF/ArF膠實現批量供貨,但EUV膠仍被日本JSR、美國陶氏、德國默克壟斷,需突破樹脂合成、PAG純度等瓶頸。
環保與節能:
? 開發水基顯影正性膠(減少有機溶劑使用),或低烘烤溫度膠(降低半導體制造能耗)。
典型產品示例
? 傳統正性膠:Shipley S1813(G/I線,用于PCB)、Tokyo Ohka TSM-305(LCD黑矩陣)。
? DUV正性膠:信越化學的ArF膠(用于14nm FinFET制程)、中芯國際認證的國產KrF膠(28nm節點)。
? EUV正性膠:JSR的NeXAR系列(7nm以下,全球市占率超70%)。
正性光刻膠是推動半導體微縮的主要材料,其技術進步直接關聯芯片制程的突破,未來將持續向更高精度、更低缺陷、更綠色工藝演進。
聚焦封裝需求,吉田公司提供從光刻膠到配套材料的一姑式服務。青島水性光刻膠生產廠家
吉田半導體 JT-3001 厚板光刻膠:歐盟 RoHS 認證,PCB 電路板制造
憑借抗深蝕刻性能與環保特性,吉田 JT-3001 厚板光刻膠成為 PCB 行業材料。
吉田半導體推出的 JT-3001 厚板光刻膠,分辨率達 1.5μm,抗深蝕刻速率 > 500nm/min,適用于高密度電路板制造。產品通過歐盟 RoHS 認證,采用無鹵無鉛配方,符合環保要求。其優異的感光度與留膜率,確保復雜線路圖形的成型,已應用于華為 5G 基站主板量產。公司提供從材料選型到工藝優化的全流程支持,助力客戶提升生產效率與良率。
云南厚膜光刻膠品牌吉田產業鏈協同與政策紅利。
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)。
先進制程瓶頸突破
KrF/ArF光刻膠的量產能力提升直接推動7nm及以下制程的國產化進程。例如,恒坤新材的KrF光刻膠已批量供應12英寸產線,覆蓋7nm工藝,其工藝寬容度較日本同類型產品提升30%。這使得國內晶圓廠(如中芯國際)在DUV多重曝光技術下,能夠以更低成本實現接近EUV的制程效果,緩解了EUV光刻機禁運的壓力。此外,武漢太紫微的T150A光刻膠通過120nm分辨率驗證,為28nm成熟制程的成本優化提供了新方案。
EUV光刻膠研發加速
盡管EUV光刻膠目前完全依賴進口,但國內企業已啟動關鍵技術攻關。久日新材的光致產酸劑實現噸級訂單,科技部“十四五”專項計劃投入20億元支持EUV光刻膠研發。華中科技大學團隊開發的“雙非離子型光酸協同增強響應”技術,將EUV光刻膠的靈敏度提升至0.5mJ/cm2,較傳統材料降低20倍曝光劑量。這些突破為未來3nm以下制程的技術儲備奠定基礎。
新型光刻技術融合
復旦大學團隊開發的功能型光刻膠,在全畫幅尺寸芯片上集成2700萬個有機晶體管,實現特大規模集成(ULSI)水平。這種技術突破不僅拓展了光刻膠在柔性電子、可穿戴設備等新興領域的應用,還為碳基芯片、量子計算等顛覆性技術提供了材料支撐。
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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。
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關鍵工藝流程
涂布:
? 在晶圓/基板表面旋涂光刻膠,厚度控制在0.1-5μm(依制程精度調整),需均勻無氣泡(旋涂轉速500-5000rpm)。
前烘(Soft Bake):
? 加熱(80-120℃)去除溶劑,固化膠膜,增強附著力(避免顯影時邊緣剝離)。
曝光:
? 光源匹配:
? G/I線膠:汞燈(適用于≥1μm線寬,如PCB、LCD)。
? DUV膠(248nm/193nm):KrF/ArF準分子激光(用于28nm-14nm制程,如存儲芯片)。
? EUV膠(13.5nm):極紫外光源(用于7nm以下制程,需控制納米級缺陷)。
? 曝光能量:需精確控制(如ArF膠約50mJ/cm2),避免過曝或欠曝導致圖案失真。
顯影:
? 采用堿性溶液(如0.262N四甲基氫氧化銨,TMAH),曝光區域膠膜溶解,未曝光區域保留,形成三維立體圖案。
后烘(Post-Exposure Bake, PEB):
? 化學增幅型膠需此步驟,通過加熱(90-130℃)激發光酸催化反應,提高分辨率和耐蝕刻性。
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