发布时间:2024-09-16
在芯片制造的精密舞台上,光刻胶扮演着至关重要的角色。这种看似普通的化学物质,却是决定芯片性能和质量的关键因素之一。
光刻胶,顾名思义,是一种对光敏感的胶状物质。 在芯片制造过程中,它被涂覆在硅片上,通过光刻工艺将电路图形从掩膜版转移到硅片上。这个过程就像是在硅片上绘制精密的电路图,而光刻胶就是绘制这幅图的关键“墨水”。
然而,这种“墨水”的制作过程却异常复杂。光刻胶主要由树脂、感光剂和溶剂组成,其中树脂是成本占比最大的成分,以KrF光刻胶为例,树脂成本占比高达约75%。 高端光刻胶对树脂性能要求极高 ,各类光刻胶树脂难以通用。这就要求光刻胶厂商不仅要掌握复杂的配方技术,还要具备高精度的制备能力。
技术难度高、研发投入大、制备要求高,这些都是光刻胶产业面临的高壁垒。以EUV光刻胶为例,国内目前能同时达到具有高灵敏度、高分辨率、低LWR(线宽粗糙度)且成本较低、易于工业化生产的EUV光刻胶体系还在研究阶段,未量化生产。这凸显了光刻胶产业的技术挑战之大。
在 全球市场上,光刻胶产业呈现出高度集中的格局。 前五大厂商占据了80%左右的市场份额,其中四家是日本企业。在10nm制程以下的光刻胶市场,几乎只有日企能够生产。这种市场格局不仅反映了光刻胶产业的技术壁垒之高,也凸显了其战略重要性。
面对这种局面, 中国光刻胶产业正在加速追赶。 以南大光电为例,这家南京大学的校办企业,最初并非从事光刻胶业务。但在承接国家攻关项目后,成功实现了高纯砷烷和磷烷的产业化,展现了其在精细化工领域的实力。此后,南大光电又承担起了光刻胶的研发和产业化任务,展现了中国企业在这一领域的雄心和潜力。
然而,国产化进程仍然面临诸多挑战。 高端光刻胶需要严格控制金属杂质含量 ,但国内精细化工水平不足,金属杂质含量比要求的大好几个数量级。此外,高端光刻胶生产中使用的反应釜需要镀膜,以防止金属离子析出,但国内工艺水平较低,相关设备还得从国外进口。
尽管如此,中国光刻胶产业的前景依然值得期待。随着国内晶圆厂产能扩张和制程升级,对高端光刻胶的需求将持续增长。同时,国家政策的支持和企业的持续投入,也将推动国产化进程不断加快。
在这个精密而复杂的芯片制造世界里,光刻胶就像是一把精细的刻刀,决定着芯片的每一个细节。它的每一次进步,都推动着整个半导体产业向前迈进。在这个充满挑战与机遇的领域,中国企业正在书写着属于自己的篇章。