作為中國半導體材料領域的企業,吉田半導體材料有限公司始終以自研自產為戰略,通過 23 年技術沉淀與持續創新,成功突破多項 “卡脖子” 技術,構建起從原材料到成品的全鏈條國產化能力。其自主研發的光刻膠產品已覆蓋芯片制造、顯示面板、精密電子等領域,為國內半導體產業鏈自主化提供關鍵支撐。
吉田半導體依托自主研發中心與產學研合作,在光刻膠領域實現多項技術突破:
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YK-300 正性光刻膠:分辨率達 0.35μm,線寬粗糙度(LWR)≤3nm,適用于 45nm 及以上制程,良率達 98% 以上,成本較進口產品降低 40%,已通過中芯國際量產驗證。
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SU-3 負性光刻膠:支持 3μm 厚膜加工,抗深蝕刻速率 > 500nm/min,成功應用于高通 5G 基帶芯片封裝,良率提升至 98.5%。
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JT-2000 納米壓印光刻膠:突破 250℃耐高溫極限,圖形保真度 > 95%,性能對標德國 MicroResist 系列,已應用于國產 EUV 光刻機前道工藝。
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企業定位與資質
? 成立背景:深耕半導體材料行業23年,位于松山湖經濟技術開發區,注冊資本2000萬元,是國家高新技術企業、廣東省專精特新企業及廣東省創新型中小企業。
? 質量體系:通過ISO9001:2008認證,嚴格執行8S現場管理,原材料源自美國、德國、日本等國,確保產品穩定性。
? 市場布局:產品遠銷全球,與世界500強企業及多家電子加工企業建立長期合作關系,覆蓋集成電路、顯示面板、先進封裝等領域。
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企業優勢
? 研發能力:擁有多項專利證書,自主研發芯片光刻膠、納米壓印光刻膠等產品,配備全自動化生產設備,具備從材料合成到成品制造的全流程能力。
? 產能與品控:采用進口原材料和嚴格制程管控,確保金屬雜質含量低于行業標準(如半導體光刻膠金屬雜質<5ppb),良率達99%以上。
關鍵工藝流程
涂布:
? 在晶圓/基板表面旋涂光刻膠,厚度控制在0.1-5μm(依制程精度調整),需均勻無氣泡(旋涂轉速500-5000rpm)。
前烘(Soft Bake):
? 加熱(80-120℃)去除溶劑,固化膠膜,增強附著力(避免顯影時邊緣剝離)。
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準分子激光(用于28nm-14nm制程,如存儲芯片)。
? EUV膠(13.5nm):極紫外光源(用于7nm以下制程,需控制納米級缺陷)。
? 曝光能量:需精確控制(如ArF膠約50mJ/cm2),避免過曝或欠曝導致圖案失真。
顯影:
? 采用堿性溶液(如0.262N四甲基氫氧化銨,TMAH),曝光區域膠膜溶解,未曝光區域保留,形成三維立體圖案。
后烘(Post-Exposure Bake, PEB):
? 化學增幅型膠需此步驟,通過加熱(90-130℃)激發光酸催化反應,提高分辨率和耐蝕刻性。
客戶認證:從實驗室到產線的漫長“闖關”
驗證周期與試錯成本
半導體光刻膠需經歷PRS(性能測試)、STR(小試)、MSTR(中批量驗證)等階段,周期長達2-3年。南大光電的ArF光刻膠自2021年啟動驗證,直至2025年才通過客戶50nm閃存平臺認證。試錯成本極高,單次晶圓測試費用超百萬元,且客戶為維持產線穩定,通常不愿更換供應商。
設備與工藝的協同難題
光刻膠需與光刻機、涂膠顯影機等設備高度匹配。國內企業因缺乏ASML EUV光刻機測試資源,只能依賴二手設備或與晶圓廠合作驗證,導致研發效率低下。例如,華中科技大學團隊開發的EUV光刻膠因無法接入ASML原型機測試,性能參數難以對標國際。
光刻膠生產工藝流程與應用。
制版光刻膠應用場景:印刷電路板(FPC)、觸摸屏(TP)的掩膜版制作,以及光學元件(如衍射光柵)的微納加工。特點:高分辨率與耐化學性,確保模板的長期使用壽命。
水性光刻膠(JT-1200)應用場景:環保要求高的電子元件(如醫療設備、汽車電子)的制造,以及柔性電路的生產。特點:以水為溶劑,低 VOC 排放,符合 RoHS 和 REACH 環保標準。
水油兩用光刻膠(JT-2001/SR-3308)適用于混合工藝場景(如部分環節需水性顯影,部分需溶劑顯影),提升生產靈活性。
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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)對特定區域曝光。
2. 化學變化:曝光區域的光刻膠發生光化學反應(正性膠曝光后溶解,負性膠曝光后交聯不溶)。
3. 顯影與刻蝕:溶解未反應的部分,留下圖案化的膠層,作為后續刻蝕或沉積的掩模,將圖案轉移到基底上。
在納米技術中,關鍵挑戰是突破光的衍射極限(λ/2),因此需依賴高能束曝光技術(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)。
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