《電子技術(shù)應(yīng)用》
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日本壟斷的光刻膠,國內(nèi)廠商找到了突破口

2020-12-18
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 光刻膠 日本 南大光電

  昨夜晚間,寧波南大光電發(fā)表公告稱,公司自主研發(fā)的 ArF 光刻膠產(chǎn)品 近日成功通過客戶的使用認(rèn)證。

  據(jù)南大光電介紹,“ArF 光刻膠產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”是寧波南大光電承接國家“02 專項(xiàng)”的 一個重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。本次產(chǎn)品的認(rèn)證通過,標(biāo)志著“ArF 光刻膠產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn) 業(yè)化”項(xiàng)目取得了關(guān)鍵性的突破,成為國內(nèi)通過產(chǎn)品驗(yàn)證的第一只國產(chǎn) ArF 光 刻膠,為全面完成項(xiàng)目目標(biāo)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

  他們指出,認(rèn)證評估報告顯示,“本次認(rèn)證選擇客戶 50nm 閃存產(chǎn)品中的控制柵進(jìn)行驗(yàn) 證,寧波南大光電的 ArF 光刻膠產(chǎn)品測試各項(xiàng)性能滿足工藝規(guī)格要求,良率結(jié)果達(dá)標(biāo)?!?/p>

  在談到這個光刻膠通過客戶認(rèn)證對公司的價值的時候,南大光電表示,ArF 光刻膠材料是集成電路制造領(lǐng)域的重要關(guān)鍵材料,可以用于 90nm-14nm 甚至 7nm 技術(shù)節(jié)點(diǎn)的集成電路制造工藝。廣泛應(yīng)用于高端芯片制 造(如邏輯芯片、 AI 芯片、5G 芯片、大容量存儲器和云計算芯片等)。

  ArF 光刻膠的市場前景好于預(yù)期。隨著國內(nèi) IC 行業(yè)的快速發(fā)展,自主創(chuàng)新和國產(chǎn)化步伐的加快,以及先進(jìn)制程工藝的應(yīng)用,將大大拉動光刻膠的用量。本次通過客戶認(rèn)證的產(chǎn)業(yè)化意義大。本次驗(yàn)證使用的 50nm 閃存技術(shù)平臺,

  在特征尺寸上,線制程工藝可以滿足 45nm-90nm 光刻需求,孔制程工藝可滿足 65nm-90nm 光刻需求,該工藝平臺的光刻膠在業(yè)界有代表性。

  南大光電“02專項(xiàng)”項(xiàng)目前程提要

  在2018年,南大光電曾發(fā)表關(guān)于實(shí)施國家“02專項(xiàng)”ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā) 與產(chǎn)業(yè)化的可行性研究報告。報告指出,江蘇南大光電材料股份有限公司(以下簡稱“南大光電”、“公司”、 “本公司”)成立于2000年12月,注冊資本27,346.88萬元,為全球MO源主要供應(yīng)商之一。南大光電經(jīng)過多年的技術(shù)積累及創(chuàng)新,已經(jīng)擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的MO源獨(dú)特生產(chǎn)技術(shù)。作為全球MO源的主要供應(yīng)商,產(chǎn)品在滿足國內(nèi)需求時,已遠(yuǎn)銷日本、臺灣,韓國、歐洲和美國。公司獲得了ISO9001質(zhì)量認(rèn)證體系、ISO14001環(huán)境認(rèn)證體系及OHSAS18001職業(yè)健康體系的認(rèn)證。公司2012年8月7日在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板成功上市。公司目前擁有MO源、電子特氣、光刻膠三大業(yè)務(wù)板塊,努力成為國際一流的MO源供應(yīng)商、國內(nèi)領(lǐng)先的電子特氣供應(yīng)商和國內(nèi)技術(shù)最領(lǐng)先的光刻膠供應(yīng)商并力爭在五到十年內(nèi)發(fā)展成為國際上優(yōu)秀的電子材料生產(chǎn)企業(yè)。

  而公司擬投資65,557萬元實(shí)施“193nm(ArF)光刻膠材料開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目,項(xiàng)目實(shí)施主體寧波南大光電材料有限公司是本公司的全資子公司。按照他們所說,193nm(ArF)光刻膠和MO源都屬于高純電子材料,在生產(chǎn)工藝、分析測試等方面有一定的相似性,公司現(xiàn)有的很多生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)可以直接應(yīng)用到此項(xiàng)目中。南大光電經(jīng)過多年的技術(shù)積累及創(chuàng)新,已經(jīng)擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的MO源獨(dú)特生產(chǎn)技術(shù)。在產(chǎn)品的合成、純化、分析、封裝、儲運(yùn)及安全操作等方面均已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。同時,為了此次項(xiàng)目的開發(fā),南大光電已完成1500平方米研發(fā)中心的建設(shè)工作。

  根據(jù)規(guī)劃,公司將通過3年的建設(shè)、投產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)銷售,達(dá)到年產(chǎn)25噸193nm(ArF干式和浸沒式)光刻膠產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模。產(chǎn)品滿足集成電路行業(yè)需求標(biāo)準(zhǔn),同時建成先進(jìn)光刻膠分析測試中心和高分辨率光刻膠研發(fā)中心,為公司新的高端光刻膠產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)保障。目前本項(xiàng)目的主要建設(shè)內(nèi)容為生產(chǎn)車間、分析測試中心、研發(fā)中心、倉庫、水電、道路等配套設(shè)施的建設(shè)。

  他們在報告中指出,作為集成電路制造最為關(guān)鍵的基礎(chǔ)材料之一——高檔光刻膠材料(如:ArF光刻膠),幾乎完全依賴于進(jìn)口。這種局面已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展。更有甚者,我國集成電路工業(yè)使用的高檔光刻膠中,80%以上都是從日本一個國家進(jìn)口(剩余的部分從美國進(jìn)口)。這樣壟斷式的依賴格局使得中國集成電路產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)生嚴(yán)重自然災(zāi)害、政治沖突、商業(yè)沖突或軍事沖突時受到嚴(yán)重的負(fù)面影響。從產(chǎn)品性質(zhì)方面分析,相較于可以長時間保存(3年左右,甚至更長)的大硅片和先進(jìn)制造設(shè)備, 高檔光刻膠的保質(zhì)期很短(6個月左右,甚至更短)。一旦遇到上述的自然災(zāi)害或沖突,我國集成電路產(chǎn)業(yè)勢必面臨芯片企業(yè)短期內(nèi)全面停產(chǎn)的嚴(yán)重局面。因此,盡快實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化高檔光刻膠材料具有十分重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值。

  但南大光電也強(qiáng)調(diào),ArF光刻膠產(chǎn)品的配方包括成膜樹脂、光敏劑、添加劑和溶劑等組分材料。是否能夠?qū)⒏鱾€組分的功能有效地結(jié)合在一起,關(guān)系到光刻膠配方的成敗,這是調(diào)制光刻膠配方的最大挑戰(zhàn)和難點(diǎn),也是一個光刻膠公司技術(shù)能力的基本體現(xiàn)。國際上只有為數(shù)很少的幾家光刻膠公司可以做到產(chǎn)品級 ArF光刻膠配方的調(diào)制。針對此種情況,一方面,我們可以進(jìn)行外部引“智”,從光刻膠技術(shù)先進(jìn)的美國和日本等國家引進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的專家。另一方面,我們應(yīng)該進(jìn)行內(nèi)部尋“智”,聯(lián)合國內(nèi)光刻膠的研究單位,積極培養(yǎng)國內(nèi)的光刻膠研發(fā)人才。通過人才的“內(nèi)外結(jié)合”,我們將自主研發(fā)出國產(chǎn)ArF光刻膠產(chǎn)品。同時,我們又可以此團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ),建設(shè)屬于我國自己本土的光刻膠人才隊(duì)伍,為公司先進(jìn)光刻膠產(chǎn)品的升級換代和我國集成電路行業(yè)的后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

  日本絕對領(lǐng)導(dǎo)的光刻膠市場

  據(jù)智研咨詢統(tǒng)計,2019年全球光刻膠市場規(guī)模預(yù)計近90億美元,自2010年至今CAGR約5.4%。預(yù)計該市場未來3年仍將以年均5%的速度增長,至2022年全球光刻膠市場規(guī)模將超過100億美元。

  根據(jù)下圖,我們可以了解到低端的g/i-line的占總的半導(dǎo)體光刻膠市場份額31%,高端的KrF、ArF-i光刻膠的市場份額最大,達(dá)到45%,基本是被日本的企業(yè)壟斷,所以讓日本在半導(dǎo)體領(lǐng)域有極大的控制能力。

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  以 ArF 光刻膠產(chǎn)品為代表的先進(jìn)光刻膠以及工藝的主要技術(shù)和專利都掌握在國外的企業(yè)與研究部門,如日本的信越化學(xué)(Shin-Etsu Chemical)、合 成橡膠(JSR)、東京應(yīng)化(TOK)、住友化學(xué)(Sumitomochem)、富士膠片 (Fujifilm)和美國陶氏(Dow Chemical Company),其中尤其是日本企業(yè),占有率極高。在KrF光刻膠方面,日本也是占了主導(dǎo)地位,在這領(lǐng)域有全球5%市場占有率的韓國企業(yè)和11%的美國企業(yè)。

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  數(shù)據(jù)來源:網(wǎng)絡(luò)公開資料,富途證券整理

  南大光電表示,本項(xiàng)目已作為我國“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”的核心 部分被列入我國國家科技重大專項(xiàng),受到國家科技部的高度支持。作為對 提升國家綜合國力有重大推動作用的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),ArF(干式和浸沒式)光 刻膠是我國集成電路產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵原材料,與國家經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展的需求緊 密結(jié)合。本項(xiàng)目不僅能夠極大提高我國本土企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,更重要 的是通過重大關(guān)鍵技術(shù)的突破,將帶動和提升我國整個電子工業(yè)體系的技 術(shù)水平和國際競爭


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