光刻膠是集成電路生產(chǎn)制造的核心材料，也是微電子技術(shù)的微細(xì)圖形加工的關(guān)鍵材料之一。光刻膠的質(zhì)量與性能對芯片的成品、性能具有至關(guān)重要的影響，更是集成電路生產(chǎn)制造中產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)門檻最高的微電子化學(xué)品之一，也是當(dāng)前電子領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)應(yīng)用材料之一。
多年來，光刻膠研發(fā)被列入我國高新技術(shù)計劃、重大科技項目。今年9月28日，國家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部以及財政部聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導(dǎo)意見》中明確提出，要加快在光刻膠、高強(qiáng)高導(dǎo)耐熱材料、耐腐蝕材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
自美國接二連三在半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)起出口限制，我國半導(dǎo)體國產(chǎn)化進(jìn)程也備受關(guān)注。而事實上，當(dāng)前我國在半導(dǎo)體的設(shè)計、封測以及制造三大關(guān)鍵程序已有了初步的發(fā)展。近日，芯片生產(chǎn)的關(guān)鍵材料——光刻膠領(lǐng)域迎來了一則好消息，預(yù)計將對我國7nm芯片生產(chǎn)帶來重大突破。
早期油墨感光產(chǎn)品所用的配方均依賴進(jìn)口，一旦供給端出現(xiàn)問題，生產(chǎn)就會陷入被動。但自主創(chuàng)新走起來又非常難，特別是國內(nèi)起步晚，很多技術(shù)都被外國壟斷。在實現(xiàn)從“0到1”的突破中，我國企業(yè)面對重大阻力，一方面來自外部環(huán)境，當(dāng)時業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)大多向海外購買成熟配方直接投產(chǎn)，以便迅速搶占市場;另一方面來自企業(yè)內(nèi)部，不僅關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)遭遇瓶頸，而且研發(fā)出的產(chǎn)品屢屢遭受市場質(zhì)疑。
幸運的是，近年來國家生態(tài)文明建設(shè)力度不斷加大，為公司帶了發(fā)展機(jī)遇。面對日益嚴(yán)格的環(huán)保核查，國產(chǎn)產(chǎn)品以優(yōu)異的性價比打開了市場銷路，逐步占據(jù)了一定市場份額。
而我國寧波南大光電材料有限公司(以下簡稱“南大光電”)公開宣布，該司首條ArF光刻膠生產(chǎn)線已正式投產(chǎn)，估計項目完全達(dá)產(chǎn)后年銷售額將達(dá)10億元。目前南大光電已將這款A(yù)rF(193nm)光刻膠的樣品已經(jīng)送到客戶手上進(jìn)行測試，預(yù)計將會收到更多訂單。
光刻膠是生產(chǎn)制造集成電路的核心材料，主要起到將作用“將設(shè)計的圖像從模板中轉(zhuǎn)移到晶圓表面合適的位置”的作用。因此，光刻膠的質(zhì)量和性能對芯片最終的成品、性能等具有重要影響。要知道，雖然我國不乏光刻膠生產(chǎn)企業(yè)，但是主要都集中于G線(436nm)、I線(365nm)等低端品種，ArF光刻膠等高端種類幾乎100%依賴進(jìn)口。
2019年，我國光刻膠市場本土企業(yè)的銷售規(guī)模達(dá)到70億元，在全球占據(jù)了約10%的市場份額。然而，若進(jìn)一步劃分到高端市場，就會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前全球高端光刻膠制造有95%集中在美國和日本企業(yè)手上，日本信越化學(xué)、東京日化等企業(yè)在這其中尤為突出，壟斷了將近90%高端光刻膠市場。
意識到我國在高端半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的不足，近年來我國企業(yè)晶瑞股份、上海新陽以及上文提及的南大光電也在積極鉆研，試圖打破美日企業(yè)的壟斷。其中，早在2017年，南大光電就將“ArF193nm光刻膠項目”的開發(fā)提上日程。另外，晶銳股份則選擇了借用“外力”發(fā)展高端光刻膠。
今年9月下旬，晶瑞股份發(fā)布了一則令業(yè)界“為之沸騰”的消息，該司將通過代理商(Singtest Technology PTE.LTD.)從韓國半導(dǎo)體生產(chǎn)商SK海力士(SK Hynix)手上購買一臺ASML光刻機(jī)設(shè)備。業(yè)內(nèi)人士指出，這臺光刻機(jī)的總價值約為1102.5萬美元(折合約7523萬元人民幣)，是一臺“二手貨”。按照計劃，晶瑞股份將此工具用于高端光刻膠的生產(chǎn)。
要知道，ArF光刻膠對28nm到7nm工藝的芯片生產(chǎn)具有關(guān)鍵作用。而截至目前，我國最大的芯片代工商——中芯國際最先進(jìn)的芯片制程也才達(dá)到了14nm。考慮到美國自9月中旬就頒布了芯片配件的出口新規(guī)，再加上荷蘭巨頭ASML的EUV光刻機(jī)遲遲未到貨，中芯國際的芯片制程發(fā)展也受到一定束縛。
如今，憑借多年自主研發(fā)和實踐積累，我國企業(yè)已逐步掌握了樹脂合成、光敏劑合成、配方設(shè)計及制造工藝控制等電子感光化學(xué)品核心技術(shù)，陸續(xù)推出了多種處于行業(yè)領(lǐng)先地位的PCB感光油墨產(chǎn)品，可有效提高電子線路圖形精確度，降低產(chǎn)品次品率，同時可適應(yīng)PCB技術(shù)向高密度、高精度、多層化發(fā)展的趨勢。而我國供應(yīng)商在光刻膠領(lǐng)域取得重大突破，意味著中芯國際在半導(dǎo)體材料供應(yīng)商又多了一層保障。