意義重大！我國光刻膠迎新突破，為EUV光刻膠鋪路

除了光刻機，光刻膠也是我國長期被卡脖子的領域。資料顯示，國產(chǎn)光刻膠自給率現(xiàn)狀：EUV為0%，ArF為1%，KrF為5%。

 而在2022年，日本光刻機巨頭JSR的首席執(zhí)行官埃里克?約翰遜（Eric Johnson）也曾大放厥詞：“即使獲知成分，中國也做不出EUV光刻膠?！?/span> 盡管如此，國內(nèi)光刻膠一直在奮力前行，這幾日，我國新型光刻膠技術又迎新突破。 

 有望突破光刻制造共性難題 

 根據(jù)公眾號“ 湖北九峰山實驗室”官方消息，該全自主知識產(chǎn)權技術，不僅能夠解決光刻制造的共性難題，其性能也優(yōu)于大多數(shù)商用光刻膠，同時能夠為EUV光刻膠的著力開發(fā)做技術儲備。 作為半導體制造不可或缺的材料，光刻膠質(zhì)量和性能是影響集成電路電性、成品率及可靠性的關鍵因素。但光刻膠技術門檻高，市場上制程穩(wěn)定性高、工藝寬容度大、普適性強的光刻膠產(chǎn)品屈指可數(shù)。 當半導體制造節(jié)點進入到100 nm甚至是10 nm以下，如何產(chǎn)生分辨率高且截面形貌優(yōu)良、線邊緣粗糙度低的光刻圖形，成為光刻制造的共性難題。 針對上述瓶頸問題，九峰山實驗室、華中科技大學組成聯(lián)合研究團隊，支持華中科技大學團隊突破“雙非離子型光酸協(xié)同增強響應的化學放大光刻膠”技術。 該研究通過巧妙的化學結(jié)構(gòu)設計，以兩種光敏單元構(gòu)建“雙非離子型光酸協(xié)同增強響應的化學放大光刻膠”，最終得到光刻圖像形貌與線邊緣粗糙度優(yōu)良、space圖案寬度值正態(tài)分布標準差（SD）極小（約為0.05）、性能優(yōu)于大多數(shù)商用光刻膠。且光刻顯影各步驟所需時間完全符合半導體量產(chǎn)制造中對吞吐量和生產(chǎn)效率的需求。 依托九峰山實驗室工藝平臺，上述具有自主知識產(chǎn)權的光刻膠體系在產(chǎn)線上完整了初步工藝驗證，并同步完成了各項技術指標的檢測優(yōu)化，實現(xiàn)了從技術開發(fā)到成果轉(zhuǎn)化的全鏈條打通。  

 光刻膠，被日美壟斷 

EUV光刻膠，什么水平？

 根據(jù)曝光波長的不同，目前市場上應用較多的光刻膠可分為g線、i線、KrF、ArF和EUV五種類型。光刻膠曝光波長越短，則加工分辨率越高，能夠形成更小尺寸和更精細的圖案。 隨著集成電路制造技術的不斷進步和器件特征尺寸的不斷縮小，目前最先進的光刻膠曝光波長已經(jīng)達到了極紫外光波長范圍，也就是我們所說的EUV，曝光波長為13.5nm，而上一代ArF光刻膠為193nm，光是從數(shù)字上看，就能明白到底有多難。  從全球市場來看，基本被日本和美國企業(yè)所壟斷。 日本的JSR、東京應化、信越化學及富士膠片四家企業(yè)占據(jù)了全球70%以上的市場份額，整體壟斷地位穩(wěn)固。 2020年數(shù)據(jù)顯示，東京應化排名第一，份額為26%，杜邦排名第二，份額為17%，JSR 和住友化學，全球前四大廠商累計市占率接近70%，行業(yè)集中度較高。  全球光刻膠下游應用分布比較均衡，其中面板光刻膠占光刻膠總消費量比例達30~35%，PCB光刻膠、半導體光刻膠占比均為25%~30%，其它類光刻膠占比達15~20%。  反觀國內(nèi)，相對低端的PCB光刻膠仍然占國內(nèi)94%左右供應，而高端面板光刻膠與半導體光刻膠則非常之少。 具體到半導體，目前適用于6英寸硅片的g線、i線光刻膠的自給率約為10%，適用于8英寸硅片的KrF光刻膠自給率不足5%，適用于12寸硅片的ArF光刻膠基本依賴進口，更先進的EUV則連研發(fā)都處于相當早期的階段。 產(chǎn)能上，國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品，僅g/i線光刻膠實現(xiàn)批量應用，KrF僅少數(shù)研發(fā)進度領先企業(yè)實現(xiàn)小批量應用。 

 中國光刻膠的進擊之路 

 中國光刻膠行業(yè)發(fā)展歷程可以追溯到20世紀末，當時國內(nèi)僅有少數(shù)幾家光刻膠生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模較小。 在1967年，中國第一個KPR型負性光刻膠投產(chǎn)。在2018年，國家科技重大專項完成了EUV光刻膠關鍵材料的設計、制備和合成工藝研究。在2019年，光刻膠及其關鍵原材料和配套試劑入選工信部重點新材料指導目錄。光刻膠隨著國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，光刻膠市場需求不斷增加，光刻膠工藝不斷進步，國內(nèi)光刻膠企業(yè)逐漸崛起。目前，中國已經(jīng)成為全球最大的光刻膠市場之一。  當前國內(nèi)光刻膠企業(yè)多分布在技術難度較低的PCB光刻膠領域，占比超9成，而技術難度最大的半導體光刻膠市場，國內(nèi)主要包括北京科華、徐州博康、南大光電、晶瑞電材和上海新陽等少數(shù)幾家。 縱觀2021年~2024年國內(nèi)光刻膠企業(yè)部分融資案例，50%天使到A輪，50%B輪以后。  可以說，中國光刻膠正在不斷突破，相信此次成果也會幫助國產(chǎn)光刻膠產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展。

來源：電子工程世界

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