國產半導體關鍵領域迎來重大突破,背后公司成立不到5個月

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【國產半導體關鍵領域迎來重大突破,背后公司成立不到5個月】近日 , 我國在半導體專用光刻膠領域實現重大突破 , 成功打破國外技術壟斷局面 。
一直以來 , 我國光刻膠的國產化率仍然較低 , 特別是在高端的半導體光刻膠如KrF和ArF光刻膠和面板光刻膠領域 , 國產化率不足50% , 而EUV光刻膠幾乎全部依賴進口 。
近年來 , 隨著本土廠商加速國產化進程 , 國產光刻膠領域陸續實現新的突破 , 這將有望帶動我國半導體相關產業鏈的成長 , 對于半導體國產化替代有著重大意義 。

配方全自主設計
對標國際主流產品
10月15日 , 據武漢東湖新技術開發區管理委員會(中國光谷)發文稱 , 武漢太紫微光電科技有限公司(以下簡稱“太紫微公司”)推出的T150 A光刻膠產品 , 已通過半導體工藝量產驗證 , 實現配方全自主設計 , 有望開創國內半導體光刻制造新局面 。

武漢東湖新技術開發區官宣:國產光刻膠通過量產驗證
據介紹 , 該產品對標國際頭部企業主流KrF光刻膠系列 。 相較于國外同系列被稱為“妖膠”的產品UV1610 , T150 A在光刻工藝中表現出的極限分辨率達120nm , 且工藝寬容度更大 , 穩定性更高 , 堅膜后烘留膜率優秀 , 其對后道刻蝕工藝表現更為友好 , 通過驗證發現T150 A中密集圖形經過刻蝕 , 下層介質的側壁垂直度表現優異 。

T150 A產品展示
據公開資料顯示 , 太紫微公司成立于2024年5月31日 , 由華中科技大學武漢光電國家研究中心團隊創立 。 團隊立足于關鍵光刻膠底層技術研發 , 在電子化學品領域深耕二十余載 。
太紫微企業負責人、華中科技大學武漢光電國家研究中心教授朱明強表示:“以原材料的開發為起點 , 最終獲得具有自主知識產權的配方技術 , 這只是個開始 , 我們團隊還會發展一系列應用于不同場景下的KrF與ArF光刻膠 , 為國內相關產業帶來更多驚喜 。 ”
“無論是從國內半導體產業崛起的背景來看 , 還是從摩爾定律演變的規律展望未來 , ‘百家爭鳴’的局面已形成 , 光刻領域還會有很多新技術、新企業破繭成蝶 , 但擁有科技創新的力量是存活下去的必要前提 。 ”太紫微外聘專家顧問表示 。

光刻工藝最重要耗材
市場長期被外企壟斷
光刻膠是光刻工藝最重要的耗材 , 其性能決定了加工成品的精密程度和良品率 , 而光刻工藝又是芯片制造過程中的關鍵流程 , 因此光刻膠在整個電子元器件加工產業 , 都有著至關重要的地位 。
光刻膠又稱光致抗蝕劑 , 是一種對光敏感的混合液體 。 其組成部分包括:光引發劑(包括光增感劑、光致產酸劑)、光刻膠樹脂、單體、溶劑和其他助劑 。
光刻膠可以通過光化學反應 , 經曝光、顯影等光刻工序將所需要的微細圖形從光罩(掩模版)轉移到待加工基片上 。

光刻膠作用原理示意圖
作為芯片制造過程中的關鍵材料 , 光刻膠對半導體器件的精確制造具有決定性的影響 。 光刻工藝包括涂膠、曝光和顯影三個基本步驟 , 這一過程中 , 光刻膠作為圖形轉移的介質 , 通過光化學反應 , 將所需的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上 , 實現選擇性刻蝕 。
按照曝光波長不同 , 半導體光刻膠可分為紫外寬譜(300-450nm)、g 線(436nm)、i 線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、EUV(<13.5nm)等 6 個主要品類 。

光刻膠分類(資料來源:公開資料、果殼硬科技整理)
光刻膠是一種高度精密且經過精心設計的配方產品 , 融合了樹脂、光引發劑、單體及多種添加劑等具有不同特性的原材料 , 并通過一系列復雜的生產工藝制造而成 。 為確保產品的卓越品質與穩定性 , 制造商必須掌握性能評估技術、嚴謹的生產管理體系、潔凈室生產技術以及微量分析等關鍵技術 。
此外 , 光刻膠的生產過程需要大量的研發投資和技術積累 , 其成本相對較高 。 鑒于光刻膠市場規模相對較小 , 行業集中度極高 , 僅有少數幾家企業能夠在該領域立足并持續發展 。
時至今日 , 光刻膠領域仍然被日本企業壟斷 , 核心技術被嚴格掌握在日韓及歐美企業手中 。 目前全球范圍內 , 主要的光刻膠生產商包括日本的JSR、東京應化、信越化學、富士電子 , 美國的陶氏化學 , 以及韓國的東進世美肯等 。

全球光刻膠廠商市場份額
西部證券指出 , 我國半導體光刻膠市場超90%主要依賴進口 , 其中KrF、ArF光刻膠對外依賴最為嚴重 , 國產化率均僅在1%水平 。

國產光刻膠發展現狀如何
根據公開數據顯示 , 2023年全球半導體光刻膠(包括EUV光刻膠、ArF光刻膠、KrF光刻膠、i/g-Line光刻膠)市場規模為24.91億美元 , 預計2024年全球光刻膠市場規模為50億美元 。 與此同時 , 中國光刻膠市場也在不斷增長 , 2022年中國光刻膠市場規模約為98.6億元 , 2023年增長至約109.2億元 , 預計2024年將達到114.4億元? 。
盡管光刻膠市場規模并不是很大 , 但其重要性卻不容小覷 。
相對來說 , 國內光刻膠領域廠商起步較晚 , 但目前正處于國產化的快速發展階段 , 國內多家廠商已逐步開始布局KrF光刻膠布局 。 實現光刻膠的國產替代也是中國大陸半導體產業擺脫“卡脖子”的關鍵 。
目前 , 彤程新材、華懋科技、晶瑞電材、上海新陽等國內企業已經開始布局G/I線、KrF和ArF光刻膠的研發和生產 。

國產光刻膠廠商匯總(來源:電巢整理)
10月18日 , 晶瑞電材在互動平臺表示 , 公司子公司瑞紅蘇州擁有紫外寬譜系列光刻膠、g線系列光刻膠、i線系列光刻膠等近百種型號半導體光刻膠量產供應市場 , 在高端光刻膠方面 , 已有多款KrF光刻膠量產 , ArF光刻膠多款產品已向客戶送樣 。

晶瑞電材光刻膠產品介紹(來源:公司官網)
對于此次太紫微公司的最新突破 , 有業內人士分析稱 , 國產對標國外廠商UV1610產品的光刻膠量產確實是個好消息 。 不過 , 在KrF系列光刻膠產品中 , T150 A對標的UV1610產品算是“很常用的膠” , 門檻不算高 , 但由于常用所以需求量會比較大 。
從市場競爭情況來看 , “UV1610這一款產品 , 實際留給其他廠商的市場空間并不多 。 ”據上述人士稱 , 目前北京科華直接代理了UV1610的原廠 , 主要為原廠提供代工 , 其他廠商“玩不了” 。 而徐州博康主打配方和生產“全國產” , 有能力做UV1610 , 不過目前重心更多放在BARC(底部抗反射涂層)產品上 。
其進一步指出 , 太紫微光宣稱其產品已經成功通過了半導體工藝的量產驗證階段 , 且所有配方均為自主研發設計 。 然而 , 產品的最終成效還需依賴于市場與客戶的實際反饋來評判 。 據相關介紹 , 光刻膠產品在客戶端的驗證流程一般需要耗時2年 。
相信在國內企業和科研人員努力之下 , 我國國產光刻膠國產化率將加速提升 , 逐步突破技術壁壘 , 最終徹底擺脫外企壟斷局面 。


資料來源:
https://www.wehdz.gov.cn/2022/ggxw_68627/cydt_68630/202410/t20241015_2469022.shtml
http://www.jingrui-chem.com.cn/gkj.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1807951903466264724&wfr=spider&for=pc

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