定義與特性
正性光刻膠是一種在曝光后,曝光區(qū)域會(huì)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(fù)性光刻膠(未曝光區(qū)域溶解)相比,其優(yōu)勢(shì)是分辨率高,、圖案邊緣清晰,,是半導(dǎo)體制造(尤其是制程)的主流選擇。
化學(xué)組成與工作原理
主要成分
樹脂(成膜劑):
傳統(tǒng)正性膠:采用**酚醛樹脂(Novolak)與重氮萘醌(DNQ,光敏劑)**的復(fù)合體系(PAC體系),,占比約80%-90%,。
化學(xué)增幅型(用于DUV/EUV):含環(huán)化烯烴樹脂或含氟聚合物,搭配光酸發(fā)生器(PAG),,通過酸催化反應(yīng)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(wěn)定劑(防止暗反應(yīng))、堿溶解度調(diào)節(jié)劑等,。
工作原理
曝光前:光敏劑(如DNQ)與樹脂結(jié)合,,形成不溶于堿性顯影液的復(fù)合物。
曝光時(shí):
傳統(tǒng)PAC體系:DNQ在紫外光(G線436nm,、I線365nm)照射下發(fā)生光分解,,生成羧酸,使曝光區(qū)域樹脂在堿性顯影液中溶解性增強(qiáng),。
化學(xué)增幅型:PAG在DUV/EUV光下產(chǎn)生活性酸,,催化樹脂發(fā)生脫保護(hù)反應(yīng),大幅提高顯影速率(靈敏度提升10倍以上),。
顯影后:曝光區(qū)域溶解去除,,未曝光區(qū)域保留,形成正性圖案,。
政策支持:500億加碼產(chǎn)業(yè)鏈,。沈陽UV納米光刻膠
吉田半導(dǎo)體 SU-3 負(fù)性光刻膠:國(guó)產(chǎn)技術(shù)賦能 5G 芯片封裝
自主研發(fā) SU-3 負(fù)性光刻膠支持 3 微米厚膜加工,成為 5G 芯片高密度封裝材料,。
針對(duì) 5G 芯片封裝需求,,吉田半導(dǎo)體自主研發(fā) SU-3 負(fù)性光刻膠,分辨率達(dá) 1.5μm,,抗深蝕刻速率 > 500nm/min,。其超高感光度與耐化學(xué)性確保復(fù)雜圖形的完整性,已應(yīng)用于高通 5G 基帶芯片量產(chǎn),。產(chǎn)品采用國(guó)產(chǎn)原材料與工藝,,不采用國(guó)外材料,成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低 40%,,幫助客戶提升封裝良率至 98.5%,,為國(guó)產(chǎn) 5G 芯片制造提供關(guān)鍵材料支撐。
沈陽UV納米光刻膠光刻膠半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用,。
吉田半導(dǎo)體突破光刻膠共性難題,,提升行業(yè)生產(chǎn)效率,,通過優(yōu)化材料配方與工藝,吉田半導(dǎo)體解決光刻膠留膜率低,、蝕刻損傷等共性問題,,助力客戶降本增效。
針對(duì)傳統(tǒng)光刻膠留膜率低,、蝕刻損傷嚴(yán)重等問題,,吉田半導(dǎo)體研發(fā)的 T150A KrF 光刻膠留膜率較同類產(chǎn)品高 8%,密集圖形側(cè)壁垂直度達(dá)標(biāo)率提升 15%,。其納米壓印光刻膠采用特殊交聯(lián)技術(shù),,在顯影過程中減少有機(jī)溶劑對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體的損傷,使芯片良率提升至 99.8%,。這些技術(shù)突破有效降低客戶生產(chǎn)成本,,推動(dòng)行業(yè)生產(chǎn)效率提升。
上游原材料:
樹脂:彤程新材,、鼎龍股份實(shí)現(xiàn)KrF/ArF光刻膠樹脂自主合成,金屬雜質(zhì)含量<5ppb(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)<10ppb),。
光引發(fā)劑:久日新材攻克EUV光刻膠原料光致產(chǎn)酸劑,,累計(jì)形成噸級(jí)訂單;威邁芯材合肥基地建成100噸/年ArF/KrF光刻膠主材料產(chǎn)線,。
溶劑:怡達(dá)股份電子級(jí)PM溶劑全球市占率超40%,,與南大光電合作開發(fā)配套溶劑,技術(shù)指標(biāo)達(dá)SEMI G5標(biāo)準(zhǔn),。
設(shè)備與驗(yàn)證:
上海新陽與上海微電子聯(lián)合開發(fā)光刻機(jī)適配參數(shù),,驗(yàn)證周期較國(guó)際廠商縮短6個(gè)月;徐州博康實(shí)現(xiàn)“單體-樹脂-成品膠”全鏈條國(guó)產(chǎn)化,,適配ASML Twinscan NXT系列光刻機(jī),。
國(guó)內(nèi)企業(yè)通過18-24個(gè)月的晶圓廠驗(yàn)證周期(如中芯國(guó)際、長(zhǎng)江存儲(chǔ)),,一旦導(dǎo)入不易被替代,。
納米級(jí)圖案化的主要工具。
依托自主研發(fā)與國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈,,吉田半導(dǎo)體 LCD 光刻膠市占率達(dá) 15%,,躋身國(guó)內(nèi)前段企業(yè)。吉田半導(dǎo)體 YK-200 LCD 正性光刻膠采用國(guó)產(chǎn)樹脂與單體,,實(shí)現(xiàn) 100% 國(guó)產(chǎn)化替代,。其分辨率 0.35μm,附著力 > 3N/cm,,性能優(yōu)于 JSR 的 AR-P310 系列,。通過與國(guó)內(nèi)多家大型企業(yè)的深度合作,,產(chǎn)品覆蓋智能手機(jī)、電視等顯示終端,,年供貨量超 200 噸,。公司建立國(guó)產(chǎn)原材料溯源體系,確保每批次產(chǎn)品穩(wěn)定性,,推動(dòng) LCD 面板材料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,。
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正性光刻膠的工藝和應(yīng)用場(chǎng)景。沈陽UV納米光刻膠
差異化競(jìng)爭(zhēng)策略
在高級(jí)市場(chǎng)(如ArF浸沒式光刻膠),,吉田半導(dǎo)體采取跟隨式創(chuàng)新,,通過優(yōu)化現(xiàn)有配方(如提高酸擴(kuò)散抑制效率)逐步縮小與國(guó)際巨頭的差距;在中低端市場(chǎng)(如PCB光刻膠),,則憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)(價(jià)格較進(jìn)口產(chǎn)品低20%-30%)快速搶占份額,,2023年P(guān)CB光刻膠市占率突破10%。
前沿技術(shù)儲(chǔ)備
公司設(shè)立納米材料研發(fā)中心,,重點(diǎn)攻關(guān)分子玻璃光刻膠和金屬有機(jī)框架(MOF)光刻膠,,目標(biāo)在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)EUV光刻膠的實(shí)驗(yàn)室級(jí)突破。此外,,其納米壓印光刻膠已應(yīng)用于3D NAND存儲(chǔ)芯片的孔陣列加工,,分辨率達(dá)10nm,為國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)廠商提供了替代方案,。
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