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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-06-19

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(shù)脂(成膜劑):

? 傳統(tǒng)正性膠:采用**酚醛樹(shù)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(shù)脂或含氟聚合物,,搭配光酸發(fā)生器(PAG),,通過(guò)酸催化反應(yīng)提高感光度和分辨率。

? 溶劑:溶解樹(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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,。
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技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)重構(gòu)的臨界點(diǎn)

光刻膠技術(shù)的加速突破正在推動(dòng)芯片制造行業(yè)進(jìn)入“材料定義制程”的新階段,。中國(guó)在政策支持和資本推動(dòng)下,,已在KrF/ArF領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)局部突破,,但EUV等領(lǐng)域仍需5-10年才能實(shí)現(xiàn)替代。未來(lái)3-5年,,EUV光刻膠研發(fā),、原材料國(guó)產(chǎn)化及客戶認(rèn)證進(jìn)度將成為影響產(chǎn)業(yè)格局的主要變量。國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將從單純的技術(shù)比拼轉(zhuǎn)向“專利布局+供應(yīng)鏈韌性+生態(tài)協(xié)同”的綜合較量,,而中國(guó)能否在這場(chǎng)變革中占據(jù)先機(jī),,取決于對(duì)“卡脖子”環(huán)節(jié)的持續(xù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)鏈的深度整合。
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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(wú)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(qiáng)附著力(避免顯影時(shí)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(zhǔn)分子激光(用于28nm-14nm制程,,如存儲(chǔ)芯片)。

? EUV膠(13.5nm):極紫外光源(用于7nm以下制程,,需控制納米級(jí)缺陷),。

? 曝光能量:需精確控制(如ArF膠約50mJ/cm2),避免過(guò)曝或欠曝導(dǎo)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(xué)增幅型膠需此步驟,,通過(guò)加熱(90-130℃)激發(fā)光酸催化反應(yīng),,提高分辨率和耐蝕刻性。

憑借綠色產(chǎn)品與可持續(xù)生產(chǎn)模式,,吉田半導(dǎo)體的材料遠(yuǎn)銷全球,,并與多家跨國(guó)企業(yè)建立長(zhǎng)期合作。其環(huán)保焊片與靶材被廣泛應(yīng)用于光伏,、儲(chǔ)能等清潔能源領(lǐng)域,,助力客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的環(huán)境友好。公司通過(guò)導(dǎo)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證(如 ISO14001 環(huán)境管理體系),,進(jìn)一步強(qiáng)化了在環(huán)保領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力,。

未來(lái),,廣東吉田半導(dǎo)體材料有限公司將繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),深化綠色制造戰(zhàn)略,,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的低碳化,、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。以品質(zhì)為依托,,深化全球化布局,,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入持續(xù)動(dòng)力。
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吉田半導(dǎo)體 YK-300 正性光刻膠:半導(dǎo)體芯片制造的材料

YK-300 正性光刻膠以高分辨率與耐蝕刻性,,成為 45nm 及以上制程的理想選擇,。
YK-300 正性光刻膠分辨率達(dá) 0.35μm,線寬粗糙度(LWR)≤3nm,,適用于半導(dǎo)體芯片前道工藝,。其耐溶劑性與絕緣阻抗性能突出,在顯影與蝕刻過(guò)程中保持圖形穩(wěn)定性,。產(chǎn)品已通過(guò)中芯國(guó)際量產(chǎn)驗(yàn)證,,良率達(dá) 98% 以上,生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行 ISO9001 標(biāo)準(zhǔn),,幫助客戶降低封裝成本 20% 以上,。支持小批量試產(chǎn)與定制化需求,為國(guó)產(chǎn)芯片制造提供穩(wěn)定材料支撐,。
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國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速
日本信越化學(xué)因地震導(dǎo)致KrF光刻膠產(chǎn)能受限后,國(guó)內(nèi)企業(yè)加速驗(yàn)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(wàn)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(guò)中芯國(guó)際14nm工藝驗(yàn)證,。預(yù)計(jì)到2025年,國(guó)內(nèi)KrF/ArF光刻膠國(guó)產(chǎn)化率將從不足5%提升至10%,。

 原材料國(guó)產(chǎn)化突破
光刻膠樹(shù)脂占成本50%-60%,,八億時(shí)空的光刻膠樹(shù)脂產(chǎn)線預(yù)計(jì)2025年實(shí)現(xiàn)百噸級(jí)量產(chǎn),其產(chǎn)品純度達(dá)到99.999%,,金屬雜質(zhì)含量低于1ppb,。怡達(dá)股份作為全球電子級(jí)PM溶劑前段(市占率超40%),,與南大光電合作開(kāi)發(fā)配套溶劑,打破了日本關(guān)東化學(xué)的壟斷,。這些進(jìn)展使光刻膠生產(chǎn)成本降低約20%,。

 供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)緩解
合肥海關(guān)通過(guò)“空中專線”保障光刻膠運(yùn)輸,將進(jìn)口周期從28天縮短至17天,,碳排放減少18%,。國(guó)內(nèi)在建12座光刻膠工廠(占全球總數(shù)58%),預(yù)計(jì)2025年產(chǎn)能達(dá)3000噸/年,,較2023年增長(zhǎng)150%,。
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