定義與特性
負性光刻膠是一種在曝光后,未曝光區(qū)域會溶解于顯影液的光敏材料,形成與掩膜版(Mask)圖案相反的圖形。與正性光刻膠相比,其主要特點是耐蝕刻性強、工藝簡單、成本低,但分辨率較低(通?!?μm),主要應(yīng)用于對精度要求相對較低、需要厚膠或高耐腐蝕性的場景。
化學(xué)組成與工作原理
主要成分
基體樹脂:
? 早期以聚異戊二烯橡膠(天然或合成)為主,目前常用環(huán)化橡膠(Cyclized Rubber)或聚乙烯醇肉桂酸酯,提供膠膜的機械強度和耐蝕刻性。
光敏劑:
? 主要為雙疊氮化合物(如雙疊氮芪)或重氮醌類衍生物,占比約5%-10%,吸收紫外光后引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)。
交聯(lián)劑:
? 如六亞甲基四胺(烏洛托品),在曝光后與樹脂發(fā)生交聯(lián),形成不溶性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
溶劑:
? 多為有機溶劑(如二甲苯、環(huán)己酮),溶解樹脂和光敏劑,涂布后揮發(fā)形成均勻膠膜。
工作原理
曝光前:光敏劑和交聯(lián)劑均勻分散在樹脂中,膠膜可溶于顯影液(有機溶劑)。
曝光時:
? 光敏劑吸收紫外光(G線436nm為主)后產(chǎn)生活性自由基,引發(fā)交聯(lián)劑與樹脂分子間的共價鍵交聯(lián),使曝光區(qū)域形成不溶于顯影液的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
顯影后:
? 未曝光區(qū)域的樹脂因未交聯(lián),被顯影液溶解去除,曝光區(qū)域保留,形成負性圖案(與掩膜版相反)。
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國際標(biāo)準(zhǔn)與客戶認證
公司通過ISO9001、ISO14001等認證,并嚴(yán)格執(zhí)行8S現(xiàn)場管理,生產(chǎn)環(huán)境潔凈度達Class 10級。其光刻膠產(chǎn)品已通過京東方、TCL華星的供應(yīng)商認證,在顯示面板領(lǐng)域的市占率約5%,成為本土企業(yè)中少數(shù)能與日本JSR、德國默克競爭的廠商。
全流程可追溯體系
吉田半導(dǎo)體建立了從原材料入庫到成品出庫的全流程追溯系統(tǒng),關(guān)鍵批次數(shù)據(jù)(如樹脂分子量分布、光敏劑純度)實時上傳云端,確保產(chǎn)品一致性和可追溯性。這一體系使其在車規(guī)級芯片等對可靠性要求極高的領(lǐng)域獲得突破,2023年車用光刻膠銷售額同比增長120%。
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光刻膠的工作原理:
1. 涂覆與曝光:在基底(如硅片、玻璃、聚合物)表面均勻涂覆光刻膠,通過掩膜(或直接電子束掃描)對特定區(qū)域曝光。
2. 化學(xué)變化:曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)(正性膠曝光后溶解,負性膠曝光后交聯(lián)不溶)。
3. 顯影與刻蝕:溶解未反應(yīng)的部分,留下圖案化的膠層,作為后續(xù)刻蝕或沉積的掩模,將圖案轉(zhuǎn)移到基底上。
在納米技術(shù)中,關(guān)鍵挑戰(zhàn)是突破光的衍射極限(λ/2),因此需依賴高能束曝光技術(shù)(如電子束光刻、極紫外EUV光刻)和高性能光刻膠(高分辨率、低缺陷)。
光刻膠系列:
厚板光刻膠 JT - 3001,具備優(yōu)異分辨率、感光度和抗深蝕刻性能,符合歐盟 ROHS 標(biāo)準(zhǔn),保質(zhì)期 1 年;
水油光刻膠 SR - 3308,容量 5L;SU - 3 負性光刻膠,分辨率優(yōu)異,對比度良好,曝光靈敏度高,光源適應(yīng),重量 100g;
液晶平板顯示器負性光刻膠 JT - 1000,有 1L 裝和 100g 裝兩種規(guī)格,分辨率高,準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性好;
JT - 2000 UV 納米壓印光刻膠,耐強酸強堿,耐高溫達 250°C,長期可靠性高,粘接強度高,重量 100g;
LCD 正性光刻膠 YK - 200,具有較大曝光、高分辨率、良好涂布和附著力,重量 100g;
半導(dǎo)體正性光刻膠 YK - 300,具備耐熱耐酸、耐溶劑性、絕緣阻抗和緊密性,重量 100g;
耐腐蝕負性光刻膠 JT - NF100,重量 1L。
產(chǎn)業(yè)鏈配套:原材料與設(shè)備協(xié)同發(fā)展。
LCD 正性光刻膠(YK-200)應(yīng)用場景:LCD 面板的電極圖案化(如 TFT-LCD 的柵極、源漏極)、彩色濾光片制造。特點:高感光度與均勻涂布性,確保顯示面板的高對比度和色彩還原度。
厚膜光刻膠(JT-3001)應(yīng)用場景:Mini LED/Micro LED 顯示基板的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù),以及 OLED 面板的封裝工藝。特點:膜厚可控(可達數(shù)十微米),滿足高密度像素陣列的精細加工需求。
PCB 光刻膠(如 SU-3 負性光刻膠)應(yīng)用場景:高多層 PCB、HDI(高密度互連)板的線路成像,以及 IC 載板的精細線路制作。特點:抗電鍍性能優(yōu)異,支持細至 50μm 以下的線寬 / 線距,適應(yīng) 5G 通信、服務(wù)器等 PCB 需求。
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針對傳統(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溶劑對有機半導(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,推動行業(yè)生產(chǎn)效率提升。大連LCD光刻膠國產(chǎn)廠家