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(zhuǎn)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(shù):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(fā)溶劑,固化膠膜,增強附著力和穩(wěn)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(jù)膠厚調(diào)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(tǒng)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)。
PCB光刻膠用于線路板圖形轉(zhuǎn)移,需耐受蝕刻液的化學腐蝕作用。上海UV納米光刻膠感光膠
人才與生態(tài):跨學科團隊的“青黃不接”
前段人才的結構性短缺
光刻膠研發(fā)需材料化學、半導體工藝、分析檢測等多領域。國內(nèi)高校相關專業(yè)畢業(yè)生30%進入光刻膠行業(yè),且缺乏具有10年以上經(jīng)驗的工程師。日本企業(yè)通過“技術導師制”培養(yǎng)人才,而國內(nèi)企業(yè)多依賴“挖角”,導致技術傳承斷裂。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的“孤島效應”
光刻膠研發(fā)需與晶圓廠、設備商、檢測機構深度協(xié)同。國內(nèi)企業(yè)因信息不對稱,常出現(xiàn)“材料性能與工藝需求不匹配”問題。例如,某國產(chǎn)KrF光刻膠因未考慮客戶產(chǎn)線的顯影液參數(shù),導致良率損失20%。
沈陽水油光刻膠生產(chǎn)廠家光刻膠的線邊緣粗糙度(LER)是影響芯片性能的關鍵因素之一。
“設備-材料-工藝”閉環(huán)驗證
吉田半導體與中芯國際、華虹半導體等晶圓廠建立了聯(lián)合研發(fā)機制,針對28nm及以上成熟制程開發(fā)專門使用光刻膠,例如其KrF光刻膠已通過中芯國際北京廠的產(chǎn)線驗證,良率達95%以上。此外,公司參與國家重大專項(如02專項),與中科院微電子所合作開發(fā)EUV光刻膠基礎材料,雖未實現(xiàn)量產(chǎn),但在酸擴散控制和靈敏度優(yōu)化方面取得階段性突破。
政策支持與成本優(yōu)勢
作為廣東省專精特新企業(yè),吉田半導體享受稅收優(yōu)惠(如15%企業(yè)所得稅)和研發(fā)補貼(2023年獲得國家補助超2000萬元),比較明顯降低產(chǎn)品研發(fā)成本。同時,其本地化生產(chǎn)(東莞松山湖基地)可將物流成本壓縮至進口產(chǎn)品的1/3,并實現(xiàn)48小時緊急訂單響應,這對中小客戶具有吸引力。
廣東吉田半導體材料有限公司以光刻膠為中心,逐步拓展至半導體全材料領域,形成了 “技術驅(qū)動、全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋” 的發(fā)展格局。公司產(chǎn)品不僅包括芯片與 LCD 光刻膠,還延伸至錫膏、焊片、靶材等配套材料,為客戶提供一站式采購服務。
市場與榮譽:
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產(chǎn)品遠銷全球 50 多個地區(qū),客戶包括電子制造服務商(EMS)及半導體廠商。
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獲評 “廣東省專精特新企業(yè)”“廣東省創(chuàng)新型中小企業(yè)”,并通過技術企業(yè)認證。
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生產(chǎn)基地配備自動化設備,年產(chǎn)能超千噸,滿足大規(guī)模訂單需求。
未來展望:
公司計劃進一步擴大研發(fā)中心規(guī)模,聚焦第三代半導體材料研發(fā),如 GaN、SiC 相關光刻膠技術。同時,深化全球化布局,在東南亞、歐洲等地設立分支機構,強化本地化服務能力。
顯示面板制造中,光刻膠用于LCD彩膜(Color Filter)和OLED像素隔離層的圖案化。
晶圓制造(前道工藝)
? 功能:在硅片表面形成高精度電路圖形,是光刻工藝的主要材料。
? 細分場景:
? 邏輯/存儲芯片:用于28nm及以上成熟制程的KrF光刻膠(分辨率0.25-1μm)、14nm以下先進制程的ArF浸沒式光刻膠(分辨率≤45nm),以及極紫外(EUV)光刻膠(目標7nm以下,研發(fā)中)。
? 功率半導體(如IGBT):使用厚膜光刻膠(膜厚5-50μm),滿足深溝槽刻蝕需求。
? MEMS傳感器:通過高深寬比光刻膠(如SU-8)實現(xiàn)微米級結構(如加速度計、陀螺儀的懸臂梁)。
芯片封裝(后道工藝)
? 先進封裝技術:
? Flip Chip(倒裝芯片):用光刻膠形成凸點(Bump)下的 Redistribution Layer(RDL),線寬精度要求≤10μm。
? 2.5D/3D封裝:在硅通孔(TSV)工藝中,光刻膠用于定義通孔開口(直徑5-50μm)。
光刻膠的關鍵應用領域。寧波激光光刻膠廠家
在集成電路制造中,正性光刻膠曝光后顯影時被溶解,而負性光刻膠則保留曝光區(qū)域。上海UV納米光刻膠感光膠
國家戰(zhàn)略支持
《國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期規(guī)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(fā)。工信部對通過驗證的企業(yè)給予稅收減免和設備采購補貼,單家企業(yè)比較高補貼可達研發(fā)投入的30%。
地方產(chǎn)業(yè)協(xié)同
濟南設立寬禁帶半導體產(chǎn)業(yè)專項基金,深圳國際半導體光刻膠產(chǎn)業(yè)展覽會(2025年4月)吸引全球300余家企業(yè)參展,推動技術交流。
資本助力產(chǎn)能擴張
恒坤新材通過科創(chuàng)板IPO募資15億元,擴大KrF光刻膠產(chǎn)能并布局集成電路前驅(qū)體項目。彤程新材半導體光刻膠業(yè)務2024年上半年營收增長54.43%,ArF光刻膠開始形成銷售。
上海UV納米光刻膠感光膠