12月20日消息，近日，國(guó)內(nèi)光刻膠產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新發(fā)展。上海新陽(yáng)半導(dǎo)體材料股份有限公司發(fā)布了其簽訂《合作備忘錄》的相關(guān)公告，公告內(nèi)容顯示，上海新陽(yáng)于2021年12月16日與德國(guó)賀利氏科技集團(tuán)簽署了《合作備忘錄》框架協(xié)議，共同推進(jìn)半導(dǎo)體光刻膠的發(fā)展，以解決中國(guó)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈面臨的新挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，上海新陽(yáng)目前在ArF 干法、KrF 厚膜及 i 線光刻膠方面已有技術(shù)與產(chǎn)品的突破，其自主研發(fā)的KrF（248nm）厚膜光刻膠產(chǎn)品，近日已通過(guò)客戶認(rèn)證，并成功取得第一筆訂單。高端ArF（193nm）干法光刻膠尚在認(rèn)證當(dāng)中，在2022年可實(shí)現(xiàn)少量銷售，2023年開(kāi)始全面量產(chǎn)。

上海新陽(yáng)入局光刻膠

上海新陽(yáng)創(chuàng)立于1999年7月，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于集成電路制造、3D－IC先進(jìn)封裝、IC傳統(tǒng)封測(cè)等領(lǐng)域，其用于晶圓電鍍與晶圓清洗的第二代核心技術(shù)已達(dá)到世界水平，是國(guó)內(nèi)唯一一家能夠?yàn)榫A銅制程90～14納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)提供超純電鍍液及添加劑的本土企業(yè)。

2016年10月，上海新陽(yáng)首次接觸光刻膠產(chǎn)業(yè)，開(kāi)始立項(xiàng)研發(fā)193nmArF光刻膠，但由于在技術(shù)方面存在不足，進(jìn)度慢于預(yù)期，最終以失敗告終。

在2018年3月，上海新陽(yáng)發(fā)布公告稱，公司通過(guò)與合作方共同投資設(shè)立子公司芯刻微，已立項(xiàng)研發(fā)集成電路制造用高分辨率193nm ArF光刻膠及配套材料與應(yīng)用技術(shù)，計(jì)劃總投資2億元人民幣，上海新陽(yáng)持有芯刻微80％的股權(quán)。

2018年12月，再次投資從事平板顯示產(chǎn)業(yè)用相關(guān)光刻膠產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工作的江蘇博硯電子科技有限公司，成功切入面板光刻膠領(lǐng)域。

在這之后，上海新陽(yáng)逐年加大在光刻膠行業(yè)的投資，2020年，上海新陽(yáng)研發(fā)投入總額8027．46萬(wàn)元，占同期營(yíng)業(yè)收入的比重為11．57％，其中半導(dǎo)體業(yè)務(wù)研發(fā)投入占半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的比重為20．60％。2021年上半年，上海新陽(yáng)完成定增7．82億元以及發(fā)行中期票據(jù)1億元，用于高端光刻膠、蝕刻液等項(xiàng)目投資，累計(jì)投入光刻機(jī)項(xiàng)目募資1．53億元，占本期營(yíng)業(yè)收入的比重達(dá)到22．30％。

一般情況下，一個(gè)芯片在制造過(guò)程中需要進(jìn)行10～50道光刻過(guò)程，由于基板不同、分辨率要求不同、蝕刻方式不同等，不同的光刻過(guò)程對(duì)光刻膠的具體要求也不一樣，即使類似的光刻過(guò)程，不同的廠商也會(huì)有不同的要求。所以光刻膠的研發(fā)過(guò)程中需要使用相應(yīng)光刻機(jī)與之配對(duì)調(diào)試。

作為光刻膠研發(fā)工作中最重要的設(shè)備——光刻機(jī)，上海新陽(yáng)已經(jīng)成功采購(gòu)用于i線光刻膠研發(fā)的Nikon－i14型光刻機(jī)，用于KrF光刻膠研發(fā)的Nikon－205C型光刻機(jī)，用于 ArF干法光刻膠研發(fā)的ASML－1400型光刻機(jī)，用于ArF浸沒(méi)式光刻膠研發(fā)的ASML XT 1900 Gi型光刻機(jī)。

經(jīng)過(guò)多年布局，目前上海新陽(yáng)的光刻膠項(xiàng)目計(jì)劃中，現(xiàn)擁有包括邏輯和模擬芯片制造用的i線光刻膠、KrF光刻膠、ArF干法及浸沒(méi)式光刻膠，存儲(chǔ)芯片制造用的KrF厚膜光刻膠，底部抗反射膜（BARC）等配套材料。

并且上海新陽(yáng)的KrF厚膜光刻膠已經(jīng)取得兩筆客戶訂單， i線和KrF其他品類光刻膠基本上已經(jīng)在國(guó)內(nèi)主要的fab廠同步展開(kāi)驗(yàn)證。其ArF（干式）光刻膠項(xiàng)目在2022年可實(shí)現(xiàn)少量銷售，2023年開(kāi)始量產(chǎn)，預(yù)計(jì)當(dāng)年各項(xiàng)銷售收入合計(jì)可達(dá)兩億元。

不過(guò)，上海新陽(yáng)當(dāng)前所研發(fā)的光刻膠產(chǎn)品主要還是應(yīng)用在存儲(chǔ)芯片以及中低端核心芯片的生產(chǎn)，在高端光刻膠領(lǐng)域里，國(guó)內(nèi)企業(yè)和外企相比，還有許多不足。

國(guó)產(chǎn)光刻膠任重而道遠(yuǎn)

眾所周知，光刻膠是半導(dǎo)體芯片制造行業(yè)的重要關(guān)鍵原材料，在半導(dǎo)體集成電路材料中技術(shù)難度最大，質(zhì)量要求最高，主要應(yīng)用于芯片制造的光刻工藝，而光刻工藝又是半導(dǎo)體芯片最為核心的工藝，占整個(gè)芯片制造成本的35％，光刻膠通過(guò)利用光化學(xué)反應(yīng)原理，經(jīng)曝光、顯影等光刻工序，將所需要的圖像留存，并轉(zhuǎn)移到待加工的晶圓片上，從而完成光刻。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，光刻膠產(chǎn)品主要分為紫外光刻膠g線（436nm）和i線（365nm），深紫外光刻膠KrF（248nm）、ArF（193nm），以及目前最先進(jìn)的，可以應(yīng)用于EUV技術(shù)的極紫外光刻膠（13．5nm）。

一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)的光刻膠市場(chǎng)被日美等外資企業(yè)長(zhǎng)期壟斷，國(guó)內(nèi)光刻膠企業(yè)僅有少量的低端g線、i線以及KrF線光刻膠可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，自給率不到20％，目前國(guó)內(nèi)更為高端的ArF光刻膠產(chǎn)品仍未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

根據(jù)公開(kāi)資料顯示，目前整個(gè)光刻膠產(chǎn)品的市場(chǎng)里，日美企業(yè)占據(jù)了87％的市場(chǎng)份額，其中日企JSR株式會(huì)社在全球先進(jìn)的ArF、EUV市場(chǎng)具有較為領(lǐng)先的地位，是全球光刻膠龍頭廠商，占有28％的市場(chǎng)份額，其他主要廠商包括日本的東京應(yīng)化、富士電子、信越化學(xué)、美國(guó)的陶氏杜邦等。

在高端光刻膠產(chǎn)品領(lǐng)域，日本廠商在ArF、KrF光刻膠市場(chǎng)的市占率分別為93％、80％，幾乎完全壟斷了整個(gè)高端市場(chǎng)，并且日企JSR及東京應(yīng)化已經(jīng)可以供應(yīng)10nm以下半導(dǎo)體芯片制造行業(yè)的EUV極紫外光刻膠。

如今，全球的光刻膠市場(chǎng)仍在穩(wěn)定增長(zhǎng)中，知名咨詢服務(wù)公司TECHCET曾預(yù)測(cè)，2021年半導(dǎo)體制造所需的光刻膠市場(chǎng)規(guī)模將同比增長(zhǎng)11％，達(dá)到19億美元。在2020年和2021年的光刻膠市場(chǎng)中，KrF和浸入式ArF的市場(chǎng)份額占比較高。對(duì)于EUV光刻膠市場(chǎng)，應(yīng)用范圍正在從邏輯芯片擴(kuò)展到DRAM。2021年的EUV光刻膠市場(chǎng)將超過(guò)2000萬(wàn)美元，并且此后還將繼續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2025年將超過(guò)2億美元。

國(guó)內(nèi)對(duì)于光刻膠領(lǐng)域也尤為重視。在2020年9月，國(guó)家發(fā)改委等四部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)增長(zhǎng)極的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，加快在光刻膠、高純靶材、高溫合金、高性能纖維材料、高強(qiáng)高導(dǎo)耐熱材料、耐腐蝕材料、大尺寸硅片、電子封裝材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，以保障大飛機(jī)、微電子制造、深海采礦等重點(diǎn)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

同時(shí)，在今年年初的時(shí)候，央視新聞更是發(fā)表了“光刻膠靠搶！進(jìn)口芯片漲價(jià)20％”的報(bào)道；報(bào)道指出，在我國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)中，下游設(shè)計(jì)已經(jīng)能夠進(jìn)入全球第一梯隊(duì)，中游晶圓制造也在迎頭趕上，而上游設(shè)備及材料領(lǐng)域與海外龍頭仍存在較大差距。中國(guó)本土光刻膠整體技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距，自給率僅約10％，且主要集中在技術(shù)含量較低的PCB光刻膠領(lǐng)域。

以往企業(yè)采購(gòu)光刻膠的量每次都在100多公斤，近期由于原材料緊缺，企業(yè)每次只能買到很少的量（10－20公斤）。一旦全球芯片短缺引發(fā)上游芯片材料供應(yīng)緊張，光刻膠難以進(jìn)口，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)將會(huì)出現(xiàn)“無(wú)膠可用”的情況。

截止目前，國(guó)內(nèi)的多個(gè)光刻膠企業(yè)中，只有彤程新材旗下的子公司北京科華能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)KrF光刻膠，且是唯一被SEMI列入全球光刻膠八強(qiáng)的中國(guó)光刻膠公司。

日前，彤程新材在投資者互動(dòng)平臺(tái)透露，其全資子公司上海彤程電子材料有限公司在上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)內(nèi)使用自籌資金6．9853億元，投資建設(shè)“ArF高端光刻膠研發(fā)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目”，項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2023年末建設(shè)完成。

另外，國(guó)內(nèi)光刻膠知名企業(yè)南大光電自主研發(fā)的ArF光刻膠產(chǎn)品已經(jīng)成功通過(guò)武漢新芯的使用認(rèn)證，成為通過(guò)產(chǎn)品驗(yàn)證的第一家國(guó)產(chǎn)ArF光刻膠企業(yè)，目前，南大光電已經(jīng)建設(shè)完成ArF光刻膠產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)線，全面實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后，產(chǎn)能將達(dá)到年產(chǎn)25噸ArF光刻膠。

同為有光刻膠業(yè)務(wù)的晶瑞電材也已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)其ArF高端光刻膠的研發(fā)工作，目前已經(jīng)完成光刻機(jī)、勻膠顯影機(jī)、掃描電鏡、臺(tái)階儀等關(guān)鍵研發(fā)設(shè)備的購(gòu)置，其中，晶瑞電材此前購(gòu)得的ASML 1900Gi 型光刻機(jī)設(shè)備正在積極調(diào)試中。

此前，上海新陽(yáng)曾表示，半導(dǎo)體芯片制造企業(yè)對(duì)光刻膠的使用特別謹(jǐn)慎，驗(yàn)證周期長(zhǎng)、不確定性大，導(dǎo)致光刻膠市場(chǎng)開(kāi)發(fā)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。再加上高端光刻膠的技術(shù)和產(chǎn)品一直掌握在國(guó)外幾大專業(yè)廠商手中，現(xiàn)如今最為高端的EUV光刻膠領(lǐng)域仍沒(méi)有一家企業(yè)可以涉足。

因此，國(guó)內(nèi)的光刻膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展雖然有所進(jìn)步，但還需要繼續(xù)努力，任重而道遠(yuǎn)。