关键工艺流程
涂布与前烘:
◦ 旋涂或喷涂负性胶,厚度可达1-100μm(远厚于正性胶),前烘温度60-90℃,去除溶剂并增强附着力。
曝光:
◦ 光源以**汞灯G线(436nm)**为主,适用于≥1μm线宽,曝光能量较高(约200-500mJ/cm²),需注意掩膜版与胶膜的贴合精度。
显影:
◦ 使用有机溶剂显影液(如二甲苯、醋酸丁酯),未曝光的未交联胶膜溶解,曝光的交联胶膜保留。
后处理:
◦ 后烘(Post-Bake):加热(100-150℃)进一步固化交联结构,提升耐干法蚀刻或湿法腐蚀的能力。
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产品特点:耐溶剂型优良,抗潮耐水性好,耐印率高;固含量高,流平性好,涂布性能优良;经特殊乳化聚合技术处理,网版平滑、无白点、无沙眼、亮度高;剥膜性好,网版可再生使用;解像性、高架桥性好,易做精细网点和线条;感光度高,曝光时间短,曝光宽容度大,节省网版作业时间,提高工作效率 。
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应用范围:适用于塑料、皮革、标牌、印刷电路板(PCB)、广告宣传、玻璃、陶瓷、纺织品等产品的印刷。例如在塑料表面形成牢固图案,满足皮革制品精细印刷需求,制作各类标牌保证图案清晰,用于 PCB 制造满足高精度要求等。
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吉田半导体的光刻胶产品覆盖芯片制造、显示面板、PCB 及微纳加工等领域,通过差异化技术(如纳米压印、厚膜工艺)和环保特性(水性配方),满足从传统电子到新兴领域(如第三代半导体、Mini LED)的多样化需求。其产品不仅支持高精度、高可靠性的制造工艺,还通过材料创新推动行业向绿色化、低成本化方向发展。吉田半导体光刻胶的优势在于技术全面性、环保创新、质量稳定性及本土化服务,尤其在纳米压印、厚膜工艺及水性胶领域形成差异化竞争力。
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• 化学反应:
◦ 正性胶:曝光后光敏剂(如重氮醌DQN)分解,生成羧酸,在碱性显影液中溶解;
◦ 负性胶:曝光后光敏剂引发交联剂与树脂形成不溶性网状结构。
5. 显影(Development)
• 显影液:
◦ 正性胶:碱性水溶液(如0.26N四甲基氢氧化铵TMAH),溶解曝光区域;
◦ 负性胶:有机溶剂(如二甲苯、醋酸丁酯),溶解未曝光区域。
• 方法:喷淋显影(PCB)或沉浸式显影(半导体),时间30秒-2分钟,需控制显影液浓度和温度。
6. 后烘(Post-Bake)
• 目的:固化胶膜,提升耐蚀刻性和热稳定性。
• 条件:
◦ 温度:100-150℃(半导体用正性胶可能更高,如180℃);
◦ 时间:15-60分钟(厚胶或高耐蚀需求时延长)。
7. 蚀刻/离子注入(后续工艺)
• 蚀刻:以胶膜为掩膜,通过湿法(酸碱溶液)或干法(等离子体)刻蚀基板材料(如硅、金属、玻璃);
• 离子注入:胶膜保护未曝光区域,使杂质离子只能注入曝光区域(半导体掺杂工艺)。
8. 去胶(Strip)
• 方法:
◦ 湿法去胶:强氧化剂(如硫酸+双氧水)或有机溶剂(如N-甲基吡咯烷酮NMP);
◦ 干法去胶:氧等离子体灰化(半导体领域,无残留)。
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光刻胶的主要应用领域
光刻胶是微电子制造的主要材料,广泛应用于以下领域:
半导体制造
◦ 功能:在晶圆表面形成微细电路图案,作为蚀刻或离子注入的掩膜。
◦ 分类:
◦ 正性光刻胶:曝光区域溶解于显影液,形成与掩膜版一致的图案(主流,分辨率高)。
◦ 负性光刻胶:未曝光区域溶解,形成反向图案(用于早期工艺,耐蚀刻性强)。
◦ 技术演进:随制程精度提升,需匹配不同曝光波长(紫外UV、深紫外DUV、极紫外EUV),例如EUV光刻胶用于7nm以下制程。
平板显示(LCD/OLED)
◦ 彩色滤光片(CF):在玻璃基板上制作红/绿/蓝像素单元,光刻胶用于图案化黑矩阵(BM)、彩色层(R/G/B)和保护层。
◦ 电极图案:制作TFT-LCD的电极线路或OLED的阴极/阳极,需高透光率和精细边缘控制。
印刷电路板(PCB)
◦ 线路蚀刻:在覆铜板上涂胶,曝光显影后保留线路区域,蚀刻去除未保护的铜箔,形成导电线路。
◦ 阻焊与字符层:阻焊胶覆盖非线路区域,防止短路;字符胶用于印刷电路板标识。
LED与功率器件
◦ 芯片制造:在蓝宝石/硅基板上制作电极和量子阱结构,需耐高功率环境的耐高温光刻胶。
◦ Micro-LED:微米级芯片转移和阵列化,依赖超高分辨率光刻胶(分辨率≤5μm)。
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