7月4日，东丽宣布基于其先进的高灵敏度负性配方和专有的光刻胶设计技术成功开发STF-2000光敏聚酰亚胺，该材料可在厚度达200微米的薄膜上实现30微米线宽的精细化加工（深宽比达7），同时，可实现L/S=4μm以下的高分辨率图案，有望应用于新型MEMS器件（包含了传感器等微机电系统）开发。
值得一提的是，该产品符合欧盟等地的环保法规，不含N-甲基吡咯烷酮（NMP）和全氟/多氟烷基物质（PFAS）。预计量产时间为2025年，其厚膜片型的开发也在推进。
STF-2000在使用标准曝光系统（H线）且无需特殊设备的情况下即可形成各种复杂图案，也就是说，东丽的新品无需升级至KrF或ArF等昂贵的光刻系统，可直接在现有产线部署。这大幅降低了企业（尤其是中小型厂商）的技术升级成本 。
突破新工艺
东丽是全球正性光敏聚酰亚胺产品市场化最成功的企业之一。从此次公布的新产品特性来看，这一基于负性配方的产品结合了两种光敏聚酰亚胺的多重优势。
图 1 STF-2000与丙烯酸酯、环氧树脂两大光固化材料体系对比性能
东丽最新发布的STF-2000采用碱性水溶液显影，能实现深宽比达7的精细微加工，也可应用于以往聚酰亚胺所应用的膜厚10 ～ 30μm的区域，同时保留了该材料在结构上的固有优势，包括优异的耐热性和耐化学性、力学性能、绝缘性和抗X射线。
在半导体加工中，光刻胶和PSPI均可用于图形形成工艺。但二者的根本区别在于：PSPI最终会作为聚酰亚胺薄膜集成到电子器件中，而光刻胶在工艺完成后将被去除。因此，PSPI的设计必须兼顾以下两个关键要素：1）成像性能（灵敏度、分辨率、显影系统、热处理条件（酰亚胺化）等）；2）薄膜特性（机械强度、电学性能、尺寸稳定性、粘附性、纯度）。同时满足这两大性能要求，被视为PSPI开发的重要方向。
此前，传统的负性光敏聚酰亚胺（n-PSPI）无论在光刻精度还是环境友好性方面均不及正性光敏聚酰亚胺（p-PSPI）。这主要体现在：1）p-PSPI具有更高的感光度，可实现厚膜加工，通过提供有效的应力缓解、简化制造流程、改善结构完整性和提升电气特性等方式，对半导体器件的整体性能做出了贡献；2）使用碱性水溶液显影，不仅更好的环境兼容性还避免了有机显影液对PI光刻图形的侵蚀，图形分辨率高；3）可从传统的非光敏PI/正性光刻胶工艺进行移植，不需要复杂的工艺及设备改进。
另外值得一提的是，在推出支持200μm厚膜加工的STF-2000之前，东丽曾于2022年，推出一款低热膨胀、低介电常数与介质损耗的全新负性PSPI材料，并支持100μm厚膜加工，这一点克服了大量用于绝缘层的负型光敏聚酰亚胺涂覆材料因光透射率低导致厚度超过50μm时感光性下降、无法精细加工，以及硬化后热应力高、翘曲量大、加工可靠性降低等问题；同年，东丽相继实现不含NMP的光敏聚酰亚胺材料的商业化，该类PSPI产品通过应用增强光透明度技术可实现高厚度膜层制备，厚度为同类产品的两倍多即超过15μm。
目前，东丽商品化的PSPI材料产品牌号为PHOTONEECE™，主要包括正性的PW系列和LT系列，以及负性的PN系列等，主要性能数据如下表所示，已广泛应用于半导体/电子元件的保护膜或缓冲膜、晶圆级/面板级封装再布线层、电子元件层间绝缘材料等。
此外，在正性产品方面，在早期的PW-1000牌号之后，东丽针对图像传感器领域推出了具有高透明性、高折射率、高感光度及良好化学稳定性的CS系列正性PSPI产品；针对显示器件领域还推出了具备较低固化温度、高分辨率、良好的粘附性与化学稳定性的DL系列和SL系列正性PSPI产品。而LT系列是东丽针对下一代半导体制造应用需求，开发出的固化温度低和残留应力低的高端正性PSPI产品。
负性产品方面，东丽主要推出了可低温固化的PN系列产品，该类负性PSPI的固化温度低、收缩率低、热稳定性高。
国产替代困境
此前，旭化成“断供”引发业内焦虑，而全球PSPI的生产技术主要由美国及日本企业主导，比如日本东丽、富士胶片、旭化成、JSR、美国HDM等。国内半导体封装用PSPI产品仍处于研发和验证阶段，尚未批量化生产，技术难点在边缘光刻中表现出的清晰度，能否满足市场要求是关键；显示面板用PSPI在国内已经实现了量产。前者有八亿时空、国风新材和强力新材等，后者则有鼎龙股份布局。
破局高端材料"卡脖子"：光敏聚酰亚胺的突围之路
正性光敏聚酰亚胺和负性光敏聚酰亚胺的主要区别在于它们在曝光后的化学反应性质和成像过程。
正性光敏聚酰亚胺：在紫外线或其他特定波长的光照射后，正性光敏聚酰亚胺中的感光组分会发生变化，导致这部分材料在显影过程中变得可溶于特定溶剂。未曝光的部分则保持不溶，从而形成所需的图案。这类材料通常基于含有特定官能团的聚酰亚胺，如含氮氧化物或芳香族二氮杂环化合物，曝光后易于在显影液中去除。
负性光敏聚酰亚胺：相反，负性光敏聚酰亚胺在曝光后会发生交联反应，使得曝光区域变得更加难以溶解。未曝光的部分在显影时被溶剂去除，而曝光部分则保留下来形成图案。负性光敏聚酰亚胺通常含有可以在光照下形成稳定结构的基团，比如通过光引发的交联反应来实现这一点。
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