工藝流程
? 目的:去除基板表面油污、顆粒,增強(qiáng)感光膠附著力。
? 方法:
? 化學(xué)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(dǎo)體/顯示領(lǐng)域,厚度控制精確(納米至微米級(jí)),轉(zhuǎn)速500-5000rpm;
? 噴涂/輥涂:PCB/MEMS領(lǐng)域,適合大面積或厚膠(微米至百微米級(jí),如負(fù)性膠可達(dá)100μm)。
? 關(guān)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(qiáng)附著力和穩(wěn)定性。
? 條件:
? 溫度:60-120℃(正性膠通常更低,如90℃;負(fù)性膠可至100℃以上);
? 時(shí)間:5-30分鐘(根據(jù)膠厚調(diào)整,厚膠需更長時(shí)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(dǎo)體先進(jìn)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(dǎo)體,分辨率高,如ArF光刻機(jī)精度達(dá)22nm)。
PCB光刻膠用于線路板圖形轉(zhuǎn)移,需耐受蝕刻液的化學(xué)腐蝕作用。上海UV納米光刻膠感光膠
人才與生態(tài):跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的“青黃不接”
前段人才的結(jié)構(gòu)性短缺
光刻膠研發(fā)需材料化學(xué)、半導(dǎo)體工藝、分析檢測(cè)等多領(lǐng)域。國內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生30%進(jìn)入光刻膠行業(yè),且缺乏具有10年以上經(jīng)驗(yàn)的工程師。日本企業(yè)通過“技術(shù)導(dǎo)師制”培養(yǎng)人才,而國內(nèi)企業(yè)多依賴“挖角”,導(dǎo)致技術(shù)傳承斷裂。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的“孤島效應(yīng)”
光刻膠研發(fā)需與晶圓廠、設(shè)備商、檢測(cè)機(jī)構(gòu)深度協(xié)同。國內(nèi)企業(yè)因信息不對(duì)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(dǎo)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(guān)鍵因素之一。
“設(shè)備-材料-工藝”閉環(huán)驗(yàn)證
吉田半導(dǎo)體與中芯國際、華虹半導(dǎo)體等晶圓廠建立了聯(lián)合研發(fā)機(jī)制,針對(duì)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(yàn)證,良率達(dá)95%以上。此外,公司參與國家重大專項(xiàng)(如02專項(xiàng)),與中科院微電子所合作開發(fā)EUV光刻膠基礎(chǔ)材料,雖未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),但在酸擴(kuò)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(shì)
作為廣東省專精特新企業(yè),吉田半導(dǎo)體享受稅收優(yōu)惠(如15%企業(yè)所得稅)和研發(fā)補(bǔ)貼(2023年獲得國家補(bǔ)助超2000萬元),比較明顯降低產(chǎn)品研發(fā)成本。同時(shí),其本地化生產(chǎn)(東莞松山湖基地)可將物流成本壓縮至進(jìn)口產(chǎn)品的1/3,并實(shí)現(xiàn)48小時(shí)緊急訂單響應(yīng),這對(duì)中小客戶具有吸引力。
廣東吉田半導(dǎo)體材料有限公司以光刻膠為中心,逐步拓展至半導(dǎo)體全材料領(lǐng)域,形成了 “技術(shù)驅(qū)動(dòng)、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(wù)。
市場(chǎng)與榮譽(yù):
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產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球 50 多個(gè)地區(qū),客戶包括電子制造服務(wù)商(EMS)及半導(dǎo)體廠商。
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獲評(píng) “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(shù)企業(yè)認(rèn)證。
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生產(chǎn)基地配備自動(dòng)化設(shè)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(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大研發(fā)中心規(guī)模,聚焦第三代半導(dǎo)體材料研發(fā),如 GaN、SiC 相關(guān)光刻膠技術(shù)。同時(shí),深化全球化布局,在東南亞、歐洲等地設(shè)立分支機(jī)構(gòu),強(qiáng)化本地化服務(wù)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(xì)分場(chǎng)景:
? 邏輯/存儲(chǔ)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(jìn)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(biāo)7nm以下,研發(fā)中)。
? 功率半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)微米級(jí)結(jié)構(gòu)(如加速度計(jì)、陀螺儀的懸臂梁)。
芯片封裝(后道工藝)
? 先進(jìn)封裝技術(shù):
? Flip Chip(倒裝芯片):用光刻膠形成凸點(diǎn)(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(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)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(shí)被溶解,而負(fù)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(diǎn)投資領(lǐng)域,計(jì)劃投入超500億元支持研發(fā)。工信部對(duì)通過驗(yàn)證的企業(yè)給予稅收減免和設(shè)備采購補(bǔ)貼,單家企業(yè)比較高補(bǔ)貼可達(dá)研發(fā)投入的30%。
地方產(chǎn)業(yè)協(xié)同
濟(jì)南設(shè)立寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)基金,深圳國際半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)業(yè)展覽會(huì)(2025年4月)吸引全球300余家企業(yè)參展,推動(dòng)技術(shù)交流。
資本助力產(chǎn)能擴(kuò)張
恒坤新材通過科創(chuàng)板IPO募資15億元,擴(kuò)大KrF光刻膠產(chǎn)能并布局集成電路前驅(qū)體項(xiàng)目。彤程新材半導(dǎo)體光刻膠業(yè)務(wù)2024年上半年?duì)I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