国产半导体关键领域迎来重大突破,背后公司成立不到5个月

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【国产半导体关键领域迎来重大突破,背后公司成立不到5个月】近日 , 我国在半导体专用光刻胶领域实现重大突破 , 成功打破国外技术垄断局面 。
一直以来 , 我国光刻胶的国产化率仍然较低 , 特别是在高端的半导体光刻胶如KrF和ArF光刻胶和面板光刻胶领域 , 国产化率不足50% , 而EUV光刻胶几乎全部依赖进口 。
近年来 , 随着本土厂商加速国产化进程 , 国产光刻胶领域陆续实现新的突破 , 这将有望带动我国半导体相关产业链的成长 , 对于半导体国产化替代有着重大意义 。

配方全自主设计
对标国际主流产品
10月15日 , 据武汉东湖新技术开发区管理委员会(中国光谷)发文称 , 武汉太紫微光电科技有限公司(以下简称“太紫微公司”)推出的T150 A光刻胶产品 , 已通过半导体工艺量产验证 , 实现配方全自主设计 , 有望开创国内半导体光刻制造新局面 。

武汉东湖新技术开发区官宣:国产光刻胶通过量产验证
据介绍 , 该产品对标国际头部企业主流KrF光刻胶系列 。 相较于国外同系列被称为“妖胶”的产品UV1610 , T150 A在光刻工艺中表现出的极限分辨率达120nm , 且工艺宽容度更大 , 稳定性更高 , 坚膜后烘留膜率优秀 , 其对后道刻蚀工艺表现更为友好 , 通过验证发现T150 A中密集图形经过刻蚀 , 下层介质的侧壁垂直度表现优异 。

T150 A产品展示
据公开资料显示 , 太紫微公司成立于2024年5月31日 , 由华中科技大学武汉光电国家研究中心团队创立 。 团队立足于关键光刻胶底层技术研发 , 在电子化学品领域深耕二十余载 。
太紫微企业负责人、华中科技大学武汉光电国家研究中心教授朱明强表示:“以原材料的开发为起点 , 最终获得具有自主知识产权的配方技术 , 这只是个开始 , 我们团队还会发展一系列应用于不同场景下的KrF与ArF光刻胶 , 为国内相关产业带来更多惊喜 。 ”
“无论是从国内半导体产业崛起的背景来看 , 还是从摩尔定律演变的规律展望未来 , ‘百家争鸣’的局面已形成 , 光刻领域还会有很多新技术、新企业破茧成蝶 , 但拥有科技创新的力量是存活下去的必要前提 。 ”太紫微外聘专家顾问表示 。

光刻工艺最重要耗材
市场长期被外企垄断
光刻胶是光刻工艺最重要的耗材 , 其性能决定了加工成品的精密程度和良品率 , 而光刻工艺又是芯片制造过程中的关键流程 , 因此光刻胶在整个电子元器件加工产业 , 都有着至关重要的地位 。
光刻胶又称光致抗蚀剂 , 是一种对光敏感的混合液体 。 其组成部分包括:光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂 。
光刻胶可以通过光化学反应 , 经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩(掩模版)转移到待加工基片上 。

光刻胶作用原理示意图
作为芯片制造过程中的关键材料 , 光刻胶对半导体器件的精确制造具有决定性的影响 。 光刻工艺包括涂胶、曝光和显影三个基本步骤 , 这一过程中 , 光刻胶作为图形转移的介质 , 通过光化学反应 , 将所需的微细图形从掩模版转移到待加工基片上 , 实现选择性刻蚀 。
按照曝光波长不同 , 半导体光刻胶可分为紫外宽谱(300-450nm)、g 线(436nm)、i 线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、EUV(<13.5nm)等 6 个主要品类 。

光刻胶分类(资料来源:公开资料、果壳硬科技整理)
光刻胶是一种高度精密且经过精心设计的配方产品 , 融合了树脂、光引发剂、单体及多种添加剂等具有不同特性的原材料 , 并通过一系列复杂的生产工艺制造而成 。 为确保产品的卓越品质与稳定性 , 制造商必须掌握性能评估技术、严谨的生产管理体系、洁净室生产技术以及微量分析等关键技术 。
此外 , 光刻胶的生产过程需要大量的研发投资和技术积累 , 其成本相对较高 。 鉴于光刻胶市场规模相对较小 , 行业集中度极高 , 仅有少数几家企业能够在该领域立足并持续发展 。
时至今日 , 光刻胶领域仍然被日本企业垄断 , 核心技术被严格掌握在日韩及欧美企业手中 。 目前全球范围内 , 主要的光刻胶生产商包括日本的JSR、东京应化、信越化学、富士电子 , 美国的陶氏化学 , 以及韩国的东进世美肯等 。

全球光刻胶厂商市场份额
西部证券指出 , 我国半导体光刻胶市场超90%主要依赖进口 , 其中KrF、ArF光刻胶对外依赖最为严重 , 国产化率均仅在1%水平 。

国产光刻胶发展现状如何
根据公开数据显示 , 2023年全球半导体光刻胶(包括EUV光刻胶、ArF光刻胶、KrF光刻胶、i/g-Line光刻胶)市场规模为24.91亿美元 , 预计2024年全球光刻胶市场规模为50亿美元 。 与此同时 , 中国光刻胶市场也在不断增长 , 2022年中国光刻胶市场规模约为98.6亿元 , 2023年增长至约109.2亿元 , 预计2024年将达到114.4亿元? 。
尽管光刻胶市场规模并不是很大 , 但其重要性却不容小觑 。
相对来说 , 国内光刻胶领域厂商起步较晚 , 但目前正处于国产化的快速发展阶段 , 国内多家厂商已逐步开始布局KrF光刻胶布局 。 实现光刻胶的国产替代也是中国大陆半导体产业摆脱“卡脖子”的关键 。
目前 , 彤程新材、华懋科技、晶瑞电材、上海新阳等国内企业已经开始布局G/I线、KrF和ArF光刻胶的研发和生产 。

国产光刻胶厂商汇总(来源:电巢整理)
10月18日 , 晶瑞电材在互动平台表示 , 公司子公司瑞红苏州拥有紫外宽谱系列光刻胶、g线系列光刻胶、i线系列光刻胶等近百种型号半导体光刻胶量产供应市场 , 在高端光刻胶方面 , 已有多款KrF光刻胶量产 , ArF光刻胶多款产品已向客户送样 。

晶瑞电材光刻胶产品介绍(来源:公司官网)
对于此次太紫微公司的最新突破 , 有业内人士分析称 , 国产对标国外厂商UV1610产品的光刻胶量产确实是个好消息 。 不过 , 在KrF系列光刻胶产品中 , T150 A对标的UV1610产品算是“很常用的胶” , 门槛不算高 , 但由于常用所以需求量会比较大 。
从市场竞争情况来看 , “UV1610这一款产品 , 实际留给其他厂商的市场空间并不多 。 ”据上述人士称 , 目前北京科华直接代理了UV1610的原厂 , 主要为原厂提供代工 , 其他厂商“玩不了” 。 而徐州博康主打配方和生产“全国产” , 有能力做UV1610 , 不过目前重心更多放在BARC(底部抗反射涂层)产品上 。
其进一步指出 , 太紫微光宣称其产品已经成功通过了半导体工艺的量产验证阶段 , 且所有配方均为自主研发设计 。 然而 , 产品的最终成效还需依赖于市场与客户的实际反馈来评判 。 据相关介绍 , 光刻胶产品在客户端的验证流程一般需要耗时2年 。
相信在国内企业和科研人员努力之下 , 我国国产光刻胶国产化率将加速提升 , 逐步突破技术壁垒 , 最终彻底摆脱外企垄断局面 。


资料来源:
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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