厚板光刻膠
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電路板制造:在制作對線路精度和抗蝕刻性能要求高的電路板時,厚板光刻膠可確保線路的精細度和穩(wěn)定性,比如汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域的電路板,能承受復雜環(huán)境和大電流、高電壓等工況。
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功率器件制造:像絕緣柵雙極晶體管(IGBT)這類功率器件,需要承受高電壓和大電流,厚板光刻膠可用于其芯片制造過程中的光刻環(huán)節(jié),保障芯片內(nèi)部電路的精細布局,提高器件的性能和可靠性。
負性光刻膠
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半導體制造:在芯片制造過程中,用于制作一些對精度要求高、圖形面積較大的結(jié)構(gòu),如芯片的金屬互連層、接觸孔等。通過負性光刻膠的曝光和顯影工藝,能實現(xiàn)精確的圖形轉(zhuǎn)移,確保芯片各部分之間的電氣連接正常。
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平板顯示制造:在液晶顯示器(LCD)和有機發(fā)光二極管顯示器(OLED)的制造中,用于制作電極、像素等大面積圖案。以 LCD 為例,負性光刻膠可幫助形成液晶層與玻璃基板之間的電極圖案,控制液晶分子的排列,從而實現(xiàn)圖像顯示。
光刻膠:半導體之路上的挑戰(zhàn)與突破。天津油性光刻膠工廠
LCD顯示
? 彩色濾光片(CF):
? 黑色矩陣(BM)光刻膠:隔離像素,線寬精度±2μm,透光率<0.1%。
? RGB色阻光刻膠:形成紅/綠/藍像素,需高色純度(NTSC≥95%)和耐光性。
? 陣列基板(Array):
? 柵極絕緣層光刻膠:用于TFT-LCD的柵極圖案化,分辨率≤3μm。
OLED顯示(柔性/剛性)
? 像素定義層(PDL)光刻膠:在基板上形成有機發(fā)光材料的 confinement 結(jié)構(gòu),線寬精度±1μm,需耐溶劑侵蝕(適應蒸鍍工藝)。
? 觸控電極(如ITO/PET):通過光刻膠圖形化實現(xiàn)透明導電線路,線寬≤5μm。
Mini/Micro LED
? 巨量轉(zhuǎn)移前的芯片制備:使用高分辨率光刻膠(分辨率≤5μm)定義微米級LED陣列,良率要求>99.99%。
廈門制版光刻膠工廠吉田公司以無鹵無鉛配方與低 VOC 工藝打造環(huán)保光刻膠。
國產(chǎn)替代進程加速
日本信越化學因地震導致KrF光刻膠產(chǎn)能受限后,國內(nèi)企業(yè)加速驗證本土產(chǎn)品。鼎龍股份潛江工廠的KrF/ArF產(chǎn)線2024年12月獲兩家大廠百萬大單,二期300噸生產(chǎn)線在建。武漢太紫微的T150A光刻膠性能參數(shù)接近日本UV1610,已通過中芯國際14nm工藝驗證。預計到2025年,國內(nèi)KrF/ArF光刻膠國產(chǎn)化率將從不足5%提升至10%。
原材料國產(chǎn)化突破
光刻膠樹脂占成本50%-60%,八億時空的光刻膠樹脂產(chǎn)線預計2025年實現(xiàn)百噸級量產(chǎn),其產(chǎn)品純度達到99.999%,金屬雜質(zhì)含量低于1ppb。怡達股份作為全球電子級PM溶劑前段(市占率超40%),與南大光電合作開發(fā)配套溶劑,打破了日本關(guān)東化學的壟斷。這些進展使光刻膠生產(chǎn)成本降低約20%。
供應鏈風險緩解
合肥海關(guān)通過“空中專線”保障光刻膠運輸,將進口周期從28天縮短至17天,碳排放減少18%。國內(nèi)在建12座光刻膠工廠(占全球總數(shù)58%),預計2025年產(chǎn)能達3000噸/年,較2023年增長150%。
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(shù)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(yōu)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(nèi)提供定制化解決方案 認證周期長(2-3年)
區(qū)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(zhàn)
前段技術(shù)瓶頸:ArF、EUV光刻膠仍依賴進口,研發(fā)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。
負性光刻膠的工藝和應用場景。
關(guān)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(diào)整),需均勻無氣泡(旋涂轉(zhuǎn)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(qū)域膠膜溶解,未曝光區(qū)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(fā)光酸催化反應,提高分辨率和耐蝕刻性。
光刻膠國產(chǎn)替代的主要難點有哪些?北京高溫光刻膠國產(chǎn)廠家
光刻膠半導體領(lǐng)域的應用。天津油性光刻膠工廠
研發(fā)投入
? 擁有自己實驗室和研發(fā)團隊,研發(fā)費用占比超15%,聚焦EUV光刻膠前驅(qū)體、低缺陷納米壓印膠等前沿領(lǐng)域,與中山大學、華南理工大學建立產(chǎn)學研合作。
? 專項布局:累計申請光刻膠相關(guān)的項目30余項,涵蓋樹脂合成、配方優(yōu)化、涂布工藝等細致環(huán)節(jié)。
生產(chǎn)體系
? 全自動化產(chǎn)線:采用德國曼茨(Manz)涂布設(shè)備、日本島津(Shimadzu)檢測儀器,年產(chǎn)能超500噸(光刻膠),支持小批量定制(小訂單100g)和大規(guī)模量產(chǎn)。
? 潔凈環(huán)境:生產(chǎn)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。
天津油性光刻膠工廠