納米電子器件制造
? 半導(dǎo)體芯片:在22nm以下制程中,EUV光刻膠(分辨率≤10nm)用于制備晶體管柵極、納米導(dǎo)線等關(guān)鍵結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)芯片集成度提升(如3nm制程的FinFET/GAA晶體管)。
? 二維材料器件:在石墨烯、二硫化鉬等二維材料表面,通過電子束光刻膠定義納米電極陣列,構(gòu)建單原子層晶體管或傳感器。
納米光子學(xué)與超材料
? 光子晶體與波導(dǎo):利用光刻膠制備亞波長周期結(jié)構(gòu)(如光子晶體光纖、納米級波導(dǎo)彎頭),調(diào)控光的傳播路徑,用于集成光路或量子光學(xué)器件。
? 超材料設(shè)計(jì):在金屬/介質(zhì)基底上刻蝕納米級“魚網(wǎng)狀”“蝴蝶結(jié)”等圖案(如太赫茲超材料),實(shí)現(xiàn)對電磁波的超常調(diào)控(吸收、偏振轉(zhuǎn)換)。
PCB光刻膠國產(chǎn)化率超50%。浙江厚膜光刻膠報(bào)價(jià)
關(guān)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(diào)整),需均勻無氣泡(旋涂轉(zhuǎn)速500-5000rpm)。
前烘(Soft Bake):
? 加熱(80-120℃)去除溶劑,固化膠膜,增強(qiáng)附著力(避免顯影時(shí)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(zhǔn)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(dǎo)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(qū)域膠膜溶解,未曝光區(qū)域保留,形成三維立體圖案。
后烘(Post-Exposure Bake, PEB):
? 化學(xué)增幅型膠需此步驟,通過加熱(90-130℃)激發(fā)光酸催化反應(yīng),提高分辨率和耐蝕刻性。
安徽水油光刻膠工廠政策支持:500億加碼產(chǎn)業(yè)鏈。
廣東吉田半導(dǎo)體材料有限公司多種光刻膠產(chǎn)品,主要涵蓋厚板、負(fù)性、正性、納米壓印及光刻膠等類別,以滿足不同領(lǐng)域的需求。
UV 納米壓印光刻膠:JT-2000 型號,耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿,耐高溫達(dá) 250°C,長期可靠性高,粘接強(qiáng)度高,重量 100g。適用于需要在特殊化學(xué)和高溫環(huán)境下進(jìn)行納米壓印光刻的工藝,如半導(dǎo)體器件制造。
其他光刻膠
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水油光刻膠 JT-2001:屬于水油兩用光刻膠,具有工廠研發(fā)、可定制、使用、品質(zhì)保障、性能穩(wěn)定的特點(diǎn),重量 1L。
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水油光刻膠 SR-3308:同樣為水油兩用光刻膠,重量 5L,具備上述通用優(yōu)勢,應(yīng)用場景。
? 化學(xué)反應(yīng):
? 正性膠:曝光后光敏劑(如重氮醌DQN)分解,生成羧酸,在堿性顯影液中溶解;
? 負(fù)性膠:曝光后光敏劑引發(fā)交聯(lián)劑與樹脂形成不溶性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
5. 顯影(Development)
? 顯影液:
? 正性膠:堿性水溶液(如0.26N四甲基氫氧化銨TMAH),溶解曝光區(qū)域;
? 負(fù)性膠:有機(jī)溶劑(如二甲苯、醋酸丁酯),溶解未曝光區(qū)域。
? 方法:噴淋顯影(PCB)或沉浸式顯影(半導(dǎo)體),時(shí)間30秒-2分鐘,需控制顯影液濃度和溫度。
6. 后烘(Post-Bake)
? 目的:固化膠膜,提升耐蝕刻性和熱穩(wěn)定性。
? 條件:
? 溫度:100-150℃(半導(dǎo)體用正性膠可能更高,如180℃);
? 時(shí)間:15-60分鐘(厚膠或高耐蝕需求時(shí)延長)。
7. 蝕刻/離子注入(后續(xù)工藝)
? 蝕刻:以膠膜為掩膜,通過濕法(酸堿溶液)或干法(等離子體)刻蝕基板材料(如硅、金屬、玻璃);
? 離子注入:膠膜保護(hù)未曝光區(qū)域,使雜質(zhì)離子只能注入曝光區(qū)域(半導(dǎo)體摻雜工藝)。
8. 去膠(Strip)
? 方法:
? 濕法去膠:強(qiáng)氧化劑(如硫酸+雙氧水)或有機(jī)溶劑(如N-甲基吡咯烷酮NMP);
? 干法去膠:氧等離子體灰化(半導(dǎo)體領(lǐng)域,無殘留)。
光刻膠技術(shù)突破加速,對芯片制造行業(yè)有哪些影響?
聚焦先進(jìn)封裝需求,吉田半導(dǎo)體提供從光刻膠到配套材料的一站式服務(wù),助力高性能芯片制造。
在 5G 芯片與 AI 處理器封裝領(lǐng)域,吉田半導(dǎo)體研發(fā)的 SU-3 負(fù)性光刻膠支持 3μm 厚膜加工,抗深蝕刻速率 > 500nm/min,為高密度金屬互連提供可靠支撐。其 BGA 助焊膏采用低溫固化技術(shù)(180℃),焊接空洞率 < 5%;針筒錫膏適用于 01005 超微型元件,印刷精度達(dá) ±5μm。通過標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室與快速響應(yīng)團(tuán)隊(duì),公司為客戶提供工藝優(yōu)化建議,幫助降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)市場競爭力。半導(dǎo)體材料選吉田,歐盟認(rèn)證,支持定制化解決方案!常州UV納米光刻膠
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技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢
更高分辨率需求:
? EUV光刻膠需解決“線邊緣粗糙度(LER)”問題(目標(biāo)<5nm),通過納米顆粒分散技術(shù)或新型聚合物設(shè)計(jì)改善。
缺陷控制:
? 半導(dǎo)體級正性膠要求金屬離子含量<1ppb,顆粒(>50nm)<1個(gè)/mL,需優(yōu)化提純工藝(如多級過濾+真空蒸餾)。
國產(chǎn)化突破:
? 國內(nèi)企業(yè)(如上海新陽、南大光電、容大感光)已在KrF/ArF膠實(shí)現(xiàn)批量供貨,但EUV膠仍被日本JSR、美國陶氏、德國默克壟斷,需突破樹脂合成、PAG純度等瓶頸。
環(huán)保與節(jié)能:
? 開發(fā)水基顯影正性膠(減少有機(jī)溶劑使用),或低烘烤溫度膠(降低半導(dǎo)體制造能耗)。
典型產(chǎn)品示例
? 傳統(tǒng)正性膠:Shipley S1813(G/I線,用于PCB)、Tokyo Ohka TSM-305(LCD黑矩陣)。
? DUV正性膠:信越化學(xué)的ArF膠(用于14nm FinFET制程)、中芯國際認(rèn)證的國產(chǎn)KrF膠(28nm節(jié)點(diǎn))。
? EUV正性膠:JSR的NeXAR系列(7nm以下,全球市占率超70%)。
正性光刻膠是推動(dòng)半導(dǎo)體微縮的主要材料,其技術(shù)進(jìn)步直接關(guān)聯(lián)芯片制程的突破,未來將持續(xù)向更高精度、更低缺陷、更綠色工藝演進(jìn)。
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