日韓材料摩擦:半導(dǎo)體材料國產(chǎn)化是必然趨勢;2019年7月份,在日韓貿(mào)易爭端的背景下,日本宣布對(duì)韓國實(shí)施三種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)材料實(shí)施禁運(yùn),包含刻蝕氣體,光刻膠和氟聚酰亞胺。韓國是全球存儲(chǔ)器生產(chǎn)基地,顯示屏生產(chǎn)基地,也是全球晶圓代工基地,三星,海力士,東部高科等一大批晶圓代工廠和顯示屏廠都需要日本的半導(dǎo)體材料。這三種材料直接掐斷了韓國存儲(chǔ)器和顯示屏的經(jīng)濟(jì)支柱。目前中國大陸對(duì)于電子材料,特別是光刻膠方面對(duì)國外依賴較高。所以在半導(dǎo)體材料方面的國產(chǎn)代替是必然趨勢。目前,我國光刻膠自給率較低,生產(chǎn)也主要集中在中低端產(chǎn)品,國產(chǎn)替代的空間廣闊。華東PCB光刻膠光致抗蝕劑
目前中國光刻膠國產(chǎn)化水平嚴(yán)重不足,重點(diǎn)技術(shù)差距在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,有2-3代差距,隨著下游半導(dǎo)體行業(yè)、LED及平板顯示行業(yè)的快速發(fā)展,未來國內(nèi)光刻膠產(chǎn)品國產(chǎn)化替代空間巨大。當(dāng)今,中國通過國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(大基金)撬動(dòng)全社會(huì)資源對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行投資和扶持。同時(shí),國內(nèi)光刻膠企業(yè)積極抓住中國晶圓制造擴(kuò)產(chǎn)的百年機(jī)遇,發(fā)展光刻膠業(yè)務(wù),力爭早日追上國際先進(jìn)水平,打進(jìn)國內(nèi)新建晶圓廠的供應(yīng)鏈。光刻膠的國產(chǎn)化公關(guān)正在展開,在面板屏顯光刻膠領(lǐng)域,中國已經(jīng)出現(xiàn)了一批有競爭力的本土企業(yè)。在半導(dǎo)體和面板光刻膠領(lǐng)域,盡管國產(chǎn)光刻膠距離國際先進(jìn)水平仍然有差距,但是在政策的支持和自身的不懈努力之下,中國已經(jīng)有一批光刻膠企業(yè)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。浙江負(fù)性光刻膠樹脂光刻膠所屬的微電子化學(xué)品是電子行業(yè)與化工行業(yè)交叉的領(lǐng)域,是典型的技術(shù)密集行業(yè)。
伴隨全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)東移,加上我國持續(xù)增長的下游需求和政策支持力度。同時(shí),國內(nèi)晶圓廠進(jìn)入投產(chǎn)高峰期,由于半導(dǎo)體光刻膠與下游晶圓廠具有伴生性特點(diǎn),國內(nèi)光刻膠廠商將直接受益于晶圓廠制造產(chǎn)能的大幅擴(kuò)張。當(dāng)前我國光刻膠與全球先進(jìn)水平有近40年的差距,半導(dǎo)體國產(chǎn)化的大趨勢下,國內(nèi)企業(yè)有望逐步突破與國內(nèi)集成電路制造工藝相匹配的光刻膠,所以必須要對(duì)光刻膠足夠的重視,不斷向日本和歐美等發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí),努力開發(fā)出性能優(yōu)異的國產(chǎn)光刻膠,使我國在未來的市場中占據(jù)一席之地。
在半導(dǎo)體集成電路制造行業(yè);主要使用g線光刻膠、i線光刻膠、KrF光刻膠、ArF光刻膠等。在大規(guī)模集成電路的制造過程中,一般要對(duì)硅片進(jìn)行超過十次光刻。在每次的光刻和刻蝕工藝中,光刻膠都要通過預(yù)烘、涂膠、前烘、對(duì)準(zhǔn)、曝光、后烘、顯影和蝕刻等環(huán)節(jié),將光罩(掩膜版)上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上。
光刻膠是集成電路制造的重要材料:光刻膠的質(zhì)量和性能是影響集成電路性能、成品率及可靠性的關(guān)鍵因素。光刻工藝的成本約為整個(gè)芯片制造工藝的35%,并且耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)芯片工藝的40%-50%。光刻膠材料約占IC制造材料總成本的4%,市場巨大。因此光刻膠是半導(dǎo)體集成電路制造的重要材料。 聚合度越小,發(fā)生微相分離的尺寸越小,對(duì)應(yīng)的光刻圖形越小。
通常光刻膠等微電子化學(xué)品不僅品質(zhì)要求高,而且需要多種不同的品類滿足下游客戶多樣化的需。如果沒有規(guī)模效益,供應(yīng)商就無法承擔(dān)滿足多樣化需求帶來的開銷。因此,品種規(guī)模構(gòu)成了進(jìn)入該行業(yè)的重要壁壘。同時(shí),一般微電子化學(xué)品具有一定的腐蝕性,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有較高的要求,且生產(chǎn)環(huán)境需要進(jìn)行無塵或微塵處理。制備微電子化學(xué)品還需要全封閉、自動(dòng)化的工藝流程,以避免污染,提高質(zhì)量。因此,光刻膠等微電子化學(xué)品生產(chǎn)在安全生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)、過程控制體系以及研發(fā)投資等方面要求較高。如果沒有強(qiáng)大的資金實(shí)力,企業(yè)就難以在設(shè)備、研發(fā)和技術(shù)服務(wù)上取得競爭優(yōu)勢,以提升可持續(xù)發(fā)展能力。因此,光刻膠這樣的微電子化學(xué)品行業(yè)具備較高的資金壁壘。有機(jī)-無機(jī)雜化光刻膠被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)10nm以下工業(yè)化模式的理想材料。浦東g線光刻膠曝光
我國光刻膠行業(yè)起步較晚,生產(chǎn)能力主要集中在 PCB 光刻膠、TN/STN-LCD 光刻膠等中低端產(chǎn)品。華東PCB光刻膠光致抗蝕劑
歷史上光刻機(jī)所使用的光源波長呈現(xiàn)出與集成電路關(guān)鍵尺寸同步縮小的趨勢。不同波長的光刻光源要求截然不同的光刻設(shè)備和光刻膠材料。在20世紀(jì)80年代,半導(dǎo)體制成的主流工藝尺寸在1.2um(1200nm)至 0.8um(800nm)之間。那時(shí)候波長436nm的光刻光源被大量使用。在90年代前半期,隨著半導(dǎo)體制程工藝尺寸朝 0.5um(500nm)和0.35um(350nm)演進(jìn),光刻開始采用365nm波長光源。436nm和365nm光源分別是高壓汞燈中能量比較高,波長**短的兩個(gè)譜線。高壓汞燈技術(shù)成熟,因此很早被用來當(dāng)作光刻光源。使用波長短,能量高的光源進(jìn)行光刻工藝更容易激發(fā)光化學(xué)反應(yīng)、提高光刻分別率。以研究光譜而聞名的近代德國科學(xué)家約瑟夫·弗勞恩霍夫?qū)⑦@兩種波長的光譜分別命名為G線和I線。這也是 g-line光刻和 i-line光刻技術(shù)命名的由來。華東PCB光刻膠光致抗蝕劑