关键应用领域
半导体制造:
? 在晶圆表面涂覆光刻胶,通过掩膜曝光、显影,刻蚀出晶体管、电路等纳米级结构(如EUV光刻胶用于7nm以下制程)。
印刷电路板(PCB):
? 保护电路图形或作为蚀刻抗蚀层,制作线路和焊盘。
显示面板(LCD/OLED):
? 用于制备彩色滤光片、电极图案等。
微机电系统(MEMS):
? 加工微结构(如传感器、执行器)。
工作原理(以正性胶为例)
1. 涂胶:在基材(如硅片)表面均匀旋涂光刻胶,烘干形成薄膜。
2. 曝光:通过掩膜版,用特定波长光线照射,曝光区域的光敏剂分解,使树脂变得易溶于显影液。
3. 显影:用显影液溶解曝光区域,留下未曝光的光刻胶图案,作为后续刻蚀或离子注入的掩蔽层。
4. 后续工艺:刻蚀基材(保留未被光刻胶保护的区域),或去除光刻胶(剥离工艺)。
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应用场景
半导体集成电路(IC)制造:
? 逻辑芯片(CPU/GPU):在28nm以下制程中,正性DUV/EUV胶用于晶体管、互连布线的精细图案化(如10nm节点线宽只有100nm)。
? 存储芯片(DRAM/NAND):3D堆叠结构中,正性胶用于层间接触孔(Contact)和栅极(Gate)的高深宽比图形(深宽比>10:1)。
平板显示(LCD/OLED):
? 彩色滤光片(CF):制作黑矩阵(BM)和彩色层(R/G/B),要求高透光率和边缘锐利度(线宽5-10μm)。
? OLED电极:在柔性基板上形成微米级透明电极,需低应力胶膜防止基板弯曲变形。
印刷电路板(PCB):
? 高密度互连(HDI):用于细线路(线宽/线距≤50μm),如智能手机主板,相比负性胶,正性胶可实现更精细的线路边缘。
微纳加工与科研:
? MEMS传感器:制作微米级悬臂梁、齿轮等结构,需耐干法蚀刻的正性胶(如含硅树脂胶)。
? 纳米光刻:电子束光刻胶(正性为主)用于研发级纳米图案(分辨率<10nm)。
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纳米制造与表面工程
? 纳米结构模板:作为纳米压印光刻(NIL)的母版制备材料,通过电子束光刻胶写出高精度纳米图案(如50nm以下的柱阵列、孔阵列),用于批量复制微流控芯片或柔性显示基板。
? 表面功能化:在基底表面构建纳米级粗糙度(如仿生荷叶超疏水表面)或化学图案(引导细胞定向生长的纳米沟槽),用于生物医学或能源材料(如电池电极的纳米阵列结构)。
量子技术与精密测量
? 超导量子比特:在铌酸锂或硅基底上,通过光刻胶定义纳米级约瑟夫森结阵列,构建量子电路。
? 纳米传感器:制备纳米级悬臂梁(表面镀光刻胶图案化的金属电极),用于探测单个分子的质量或电荷变化(分辨率达亚纳米级)。
纳米电子器件制造
? 半导体芯片:在22nm以下制程中,EUV光刻胶(分辨率≤10nm)用于制备晶体管栅极、纳米导线等关键结构,实现芯片集成度提升(如3nm制程的FinFET/GAA晶体管)。
? 二维材料器件:在石墨烯、二硫化钼等二维材料表面,通过电子束光刻胶定义纳米电极阵列,构建单原子层晶体管或传感器。
纳米光子学与超材料
? 光子晶体与波导:利用光刻胶制备亚波长周期结构(如光子晶体光纤、纳米级波导弯头),调控光的传播路径,用于集成光路或量子光学器件。
? 超材料设计:在金属/介质基底上刻蚀纳米级“鱼网状”“蝴蝶结”等图案(如太赫兹超材料),实现对电磁波的超常调控(吸收、偏振转换)。
吉田半导体实现光刻胶技术突破,为半导体产业链自主化提供材料支撑。
光刻胶系列:
厚板光刻胶 JT - 3001,具备优异分辨率、感光度和抗深蚀刻性能,符合欧盟 ROHS 标准,保质期 1 年;
水油光刻胶 SR - 3308,容量 5L;SU - 3 负性光刻胶,分辨率优异,对比度良好,曝光灵敏度高,光源适应,重量 100g;
液晶平板显示器负性光刻胶 JT - 1000,有 1L 装和 100g 装两种规格,分辨率高,准确性和稳定性好;
JT - 2000 UV 纳米压印光刻胶,耐强酸强碱,耐高温达 250°C,长期可靠性高,粘接强度高,重量 100g;
LCD 正性光刻胶 YK - 200,具有较大曝光、高分辨率、良好涂布和附着力,重量 100g;
半导体正性光刻胶 YK - 300,具备耐热耐酸、耐溶剂性、绝缘阻抗和紧密性,重量 100g;
耐腐蚀负性光刻胶 JT - NF100,重量 1L。
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作为中国半导体材料领域的企业,吉田半导体材料有限公司始终以自研自产为战略,通过 23 年技术沉淀与持续创新,成功突破多项 “卡脖子” 技术,构建起从原材料到成品的全链条国产化能力。其自主研发的光刻胶产品已覆盖芯片制造、显示面板、精密电子等领域,为国内半导体产业链自主化提供关键支撑。
吉田半导体依托自主研发中心与产学研合作,在光刻胶领域实现多项技术突破:
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YK-300 正性光刻胶:分辨率达 0.35μm,线宽粗糙度(LWR)≤3nm,适用于 45nm 及以上制程,良率达 98% 以上,成本较进口产品降低 40%,已通过中芯国际量产验证。
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SU-3 负性光刻胶:支持 3μm 厚膜加工,抗深蚀刻速率 > 500nm/min,成功应用于高通 5G 基带芯片封装,良率提升至 98.5%。
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JT-2000 纳米压印光刻胶:突破 250℃耐高温极限,图形保真度 > 95%,性能对标德国 MicroResist 系列,已应用于国产 EUV 光刻机前道工艺。
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