浙江制版光刻膠耗材

來源： 發(fā)布時間：2025-05-23

技術研發(fā)：從配方到工藝的經(jīng)驗壁壘

 配方設計的“黑箱效應”
光刻膠配方涉及成百上千種成分的排列組合，需通過數(shù)萬次實驗優(yōu)化。例如，ArF光刻膠需在193nm波長下實現(xiàn)0.1μm分辨率，其光酸產(chǎn)率、熱穩(wěn)定性等參數(shù)需精確匹配光刻機性能。日本企業(yè)通過數(shù)十年積累形成的配方數(shù)據(jù)庫，國內(nèi)企業(yè)短期內(nèi)難以突破。

 工藝控制的極限挑戰(zhàn)
光刻膠生產(chǎn)需在百級超凈車間進行，金屬離子含量需控制在1ppb以下。國內(nèi)企業(yè)在“吸附—重結晶—過濾—干燥”耦合工藝上存在技術短板，導致產(chǎn)品批次一致性差。例如，恒坤新材的KrF光刻膠雖通過12英寸產(chǎn)線驗證，但量產(chǎn)良率較日本同類型產(chǎn)品低約15%。

 EUV光刻膠的“代際鴻溝”
EUV光刻膠需在13.5nm波長下工作，傳統(tǒng)有機光刻膠因吸收效率低、熱穩(wěn)定性差面臨淘汰。國內(nèi)企業(yè)如久日新材雖開發(fā)出EUV光致產(chǎn)酸劑，但金屬氧化物基光刻膠（如氧化鋅）的納米顆粒分散技術尚未突破，導致分辨率只達10nm，而國際水平已實現(xiàn)5nm。
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研發(fā)投入的“高門檻”
一款KrF光刻膠的研發(fā)費用約2億元，而國際巨頭年研發(fā)投入超10億美元。國內(nèi)企業(yè)如彤程新材2024年半導體光刻膠業(yè)務營收只5.4億元，研發(fā)投入占比不足15%，難以支撐長期技術攻關。

2. 價格競爭的“雙重擠壓”
國內(nèi)PCB光刻膠價格較國際低30%，但半導體光刻膠因性能差距，價格為進口產(chǎn)品的70%，而成本卻高出20%。例如，國產(chǎn)ArF光刻膠售價約150萬元/噸，而日本同類產(chǎn)品為120萬元/噸，且性能更優(yōu)。

突破路徑與未來展望

 原材料國產(chǎn)化攻堅：聚焦樹脂單體合成、光酸純化等關鍵環(huán)節(jié)，推動八億時空、怡達股份等企業(yè)實現(xiàn)百噸級量產(chǎn)。

 技術路線創(chuàng)新：探索金屬氧化物基光刻膠、電子束光刻膠等新方向，華中科技大學團隊已實現(xiàn)5nm線寬原型驗證。

 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新：借鑒“TSMC-供應商”模式，推動晶圓廠與光刻膠企業(yè)共建聯(lián)合實驗室，縮短認證周期。

 政策與資本雙輪驅(qū)動：依托國家大基金三期，對通過驗證的企業(yè)給予設備采購補貼（30%），并設立專項基金支持EUV光刻膠研發(fā)。
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  1. 全品類覆蓋
    吉田半導體產(chǎn)品線涵蓋正性 / 負性光刻膠、納米壓印光刻膠、LCD 光刻膠、厚膜光刻膠及水性光刻膠等，覆蓋芯片制造、顯示面板、PCB 及微納加工等多領域需求，技術布局全面性于多數(shù)國內(nèi)廠商。
  2. 關鍵技術突破
    納米壓印技術：JT-2000 納米壓印光刻膠耐高溫達 250℃，支持納米級精度圖案復制，適用于第三代半導體（GaN/SiC）及 Mini LED 等新興領域，技術指標接近國際先進水平。
    水性環(huán)保配方：JT-1200 水性感光膠以水為溶劑替代傳統(tǒng)有機溶劑，低 VOC 排放，符合 RoHS 和 REACH 標準，環(huán)保性能優(yōu)于同類產(chǎn)品。
    厚膜工藝能力：JT-3001 厚板光刻膠膜厚可控（達數(shù)十微米），滿足高密度像素陣列及 MEMS 器件的制造需求。

以 15% 年研發(fā)投入為驅(qū)動，吉田半導體加速 EUV 光刻膠與木基材料研發(fā)，搶占行業(yè)制高點。布局下一代光刻技術。
面對極紫外光刻技術挑戰(zhàn)，吉田半導體與中科院合作開發(fā)化學放大型 EUV 光刻膠，在感光效率（<10mJ/cm2）和耐蝕性（>80%）指標上取得階段性進展。同時，公司前瞻性布局木基光刻膠研發(fā)，對標日本王子控股技術，探索生物基材料在半導體封裝中的應用。這些技術儲備為 7nm 及以下制程提供支撐，助力中國在下一代光刻技術中占據(jù)重要地位。負性光刻膠生產(chǎn)原料。

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定義與特性

正性光刻膠是一種在曝光后，曝光區(qū)域會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。與負性光刻膠（未曝光區(qū)域溶解）相比，其優(yōu)勢是分辨率高、圖案邊緣清晰，是半導體制造（尤其是制程）的主流選擇。

化學組成與工作原理

 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）**的復合體系（PAC體系），占比約80%-90%。

? 化學增幅型（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）、堿溶解度調(diào)節(jié)劑等。

 工作原理

? 曝光前：光敏劑（如DNQ）與樹脂結合，形成不溶于堿性顯影液的復合物。

? 曝光時：

? 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。

? 化學增幅型：PAG在DUV/EUV光下產(chǎn)生活性酸，催化樹脂發(fā)生脫保護反應，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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吉田半導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。
針對傳統(tǒng)光刻膠留膜率低、蝕刻損傷嚴重等問題，吉田半導體研發(fā)的 T150A KrF 光刻膠留膜率較同類產(chǎn)品高 8%，密集圖形側壁垂直度達標率提升 15%。其納米壓印光刻膠采用特殊交聯(lián)技術，在顯影過程中減少有機溶劑對有機半導體的損傷，使芯片良率提升至 99.8%。這些技術突破有效降低客戶生產(chǎn)成本，推動行業(yè)生產(chǎn)效率提升。浙江制版光刻膠耗材

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