光刻胶产品的生产工艺和质量管控(2)
为了满足最终产品符合严格的标准,对产品的整个过程进行严格的质量管控。
光刻胶生产所用的原料在进厂时需进行进厂检查,并进行数据统计,以追踪原材料质量有无异常,而光刻胶所用到的溶剂、树脂原料等,需符合电子级化学品的要求。直接接触产品的包装容器是清洁容器,一般经过洁净水清洗和高纯氮气的吹干工艺,满足洁净度(金属离子和微粒子方面)的要求。
酚醛树脂的合成过程中,由于甲醛的高挥发性,使得反应体系中酚、醛的比例难以控制稳定,导致酚醛树脂批次间的分子量分布难以重复,从而导致光刻胶产品在碱液中溶解速率不稳定,而直接影响光刻胶的感度。为了保证光刻胶产品的稳定性,在生产工艺中采用了分步法,即先分别生产高感度光刻胶半成品和低感度光刻胶半成品,并取样检测后,再进行配合比试验,以便得到针对每批不同树脂原料不同的精确配方,并根据这个配方投料生产,以得到感度稳定的产品。在进行配合比试验的同时,也会针对每批原料测试得到不同的溶剂配比,以保证产品的膜厚稳定。也就是为得到稳定产品,进行了事先的控制,通过对半成品的检测和配方测试,精细控制来得到性能稳定的产品,尽量消除产品批次间的波动。在实际生产中,在根据配方,投料混合后,还通过中间检测,来确保投料的准确性,如与标规格有偏差,将再进行调整。充分保证产品质量在规格之内并减小差异。
为保证产品的清洁度,产品调整结束后,将进行循环过滤。并在充分过滤后,测定微粒子,控制产品中的粒子数。随着用户对清洁度要求的提高,可以通过延长过滤时间和选用更小粒径的滤芯来降低产品的粒子数。虽然也有工艺会用离子交换滤芯来降低产品的金属离子含量,但更多的工艺是依靠控制原材料金属离子含量,以及保证管道和生产釜的清洁度来控制产品中金属离子的含量。
3 结束语
根据IT产业的摩尔定律(Moore Law):当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,每过18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。这个规律也适用于同为电子产业的平板显示产业。电子产业的发展日新月异,技术不断更新和发展。而电子化学品,是电子产业的基础,高质量的电子化学品是制造出高性能的电子元器件的保证,其技术也随着电子产业的发展而不断更新发展。
我国也意识到电子化学品对电子终端产业的发展与进步有重大意义,必须大力发展电子材料产业,缩小电子材料与国外先进水平的差距,提高国内自主配套能力。光刻胶作为特殊性能的电子化学品,紫外正性光刻胶的产业化技术在国际上已相当成熟,如AZ,TOK,DONGJIN,JSR,ZEON等公司,已有几十年生产光刻胶的历史,生产工艺成熟,产品质量稳定。近年来,我国通过引进外资企业,组建合资企业,或直接从国外进行技术转移等方式,大力促使光刻胶的生产本土化,就近生产化。在大型的FPD工厂周边,引进配套的电子化学品企业,形成上下产业链,很好的提高了配套能力,促进了电子产业的整体发展。如国内最大的液晶显示器生产集团-京东方(BOE),成立了集团子公司进行光刻胶的研发和生产,更在近期购买了原日本TOK的技术,以期达到在集团内部的自主配套。
工信部于2012年发布了《新材料产业“十二五”发展规划》,专门就新材料产业部署了发展规划,这在我国尚属首次,国务院在制定发展规划时,将新材料列为国家重点培育和发展的七个战略性新兴产业之一。明确提出新材料产业是战略性新兴产业发展的支撑和保障,是其他六大新兴产业:新能源、节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源汽车等战略性新兴产业发展的支撑。相信我国的光刻胶产业也会得到蓬勃的发展,以适应新一代信息技术不断发展的脚步。
参考文献
[1]Palph R.Dammel for SPIE Short Course SC104[Z].2002.
[2]液晶战争-京东方8.5代液晶生产线[Z].
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