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半導(dǎo)體等精密電子器件制造的核心流程:光刻工藝

FQPg_cetc45_wet ? 來源:半導(dǎo)體工藝與設(shè)備 ? 作者:半導(dǎo)體工藝與設(shè)備 ? 2022-06-21 09:30 ? 次閱讀

光刻工藝是半導(dǎo)體等精密電子器件制造的核心流程,主要工藝流程包括前處理、涂膠、軟烘烤、對(duì)準(zhǔn)曝光、PEB、顯影、硬烘烤和檢驗(yàn)。光刻工藝通過上述流程將具有細(xì)微幾何圖形結(jié)構(gòu)的光刻膠留在襯底上,再通過刻蝕等工藝將該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到襯底上。

光刻膠作為影響光刻效果核心要素之一,是電子產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料。光刻膠由溶劑、光引發(fā)劑和成膜樹脂三種主要成分組成,是一種具有光化學(xué)敏感性的混合液體。其利用光化學(xué)反應(yīng),經(jīng)曝光、顯影等光刻工藝,將所需要的微細(xì)圖形從掩模版轉(zhuǎn)移到待加工基片上,是用于微細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵性電子化學(xué)品。

因其在半導(dǎo)體等電子器件制造過程中的關(guān)鍵作用,光刻膠成為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵材料之一。

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根據(jù)顯影效果不同,光刻膠可分正性光刻膠和負(fù)性光刻膠。正性光刻膠的曝光部分溶于顯影劑,顯影時(shí)形成的圖形與掩膜版上的圖形相同。

負(fù)性光刻膠的曝光部分不溶解于顯影劑,顯影時(shí)形成的圖形與掩膜版相反。兩者的生產(chǎn)工藝流程基本一致。

正性膠已成為主流半導(dǎo)體光刻膠。負(fù)性光刻膠最早應(yīng)用在半導(dǎo)體光刻工藝中,但由于顯影時(shí)易變形和膨脹,1970s以后正性光刻膠成為主流。目前,在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,g線、i線、ArF線均以正膠為主。

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根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,光刻膠可分為PCB光刻膠、LCD光刻膠和半導(dǎo)體光刻膠。其中,PCB光刻膠的技術(shù)壁壘最低,半導(dǎo)體光刻膠的技術(shù)門檻最高。PCB光刻膠主要包括干膜光刻膠、濕膜光刻膠、光成像阻焊油墨。LCD領(lǐng)域光刻膠主要包括彩色光刻膠和黑色光刻膠、觸摸屏光刻膠、TFT-LCD光刻膠。

半導(dǎo)體光刻膠包括普通寬普光刻膠、g線(436nm)、i線(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)及最先進(jìn)的EUV(《13.5nm)光刻膠,級(jí)越往上其極限分辨率越高,同一面積的硅晶圓布線密度越大,性能越好。

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光刻膠處于電子產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),是半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵一環(huán)。光刻膠在電子產(chǎn)業(yè)鏈舉足輕重,其上游是精細(xì)化工行業(yè),下游是半導(dǎo)體、印制電路板、液晶顯示器等電子元器件制造行業(yè)。

其中,半導(dǎo)體是光刻膠技術(shù)門檻最高的下游領(lǐng)域。在半導(dǎo)體精細(xì)加工從微米級(jí)、亞微米級(jí)、深亞微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)水平的過程中,光刻膠起著舉足輕重的作用,其生產(chǎn)制造也因此成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主化的關(guān)鍵一環(huán)。

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光刻膠市場(chǎng)穩(wěn)定成長(zhǎng),半導(dǎo)體類亟待國(guó)產(chǎn)化

光刻膠市場(chǎng)穩(wěn)定成長(zhǎng),中國(guó)大陸領(lǐng)跑全球。根據(jù)Cision數(shù)據(jù),2019年,全球整體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模為91億美元,而到2022年則有望達(dá)到105億美元,年均復(fù)合增速5%。其中,作為全球最大電子產(chǎn)品進(jìn)出口國(guó),中國(guó)占據(jù)了光刻膠最大的市場(chǎng)份額。同時(shí),伴隨中國(guó)在半導(dǎo)體、面板和PCB等電子元器件的市場(chǎng)影響力逐年提升,國(guó)內(nèi)光刻膠市場(chǎng)規(guī)??焖贁U(kuò)大,根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2015-2020年中國(guó)光刻膠市場(chǎng)規(guī)模由100億元增長(zhǎng)至176億元,年均復(fù)合增速12.0%。

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國(guó)內(nèi)缺乏半導(dǎo)體光刻膠供應(yīng)能力,國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。分品類來看,在全球光刻膠市場(chǎng),半導(dǎo)體、LCD、PCB類光刻膠各自占有27%、24%和24%的份額。其中半導(dǎo)體光刻膠占比最高,也是技術(shù)難度最高、成長(zhǎng)性最好的細(xì)分市場(chǎng)。

不過,目前我國(guó)半導(dǎo)體光刻膠和面板光刻膠制造能力仍較弱,中國(guó)光刻膠企業(yè)主要生產(chǎn)技術(shù)水平較低的PCB用光刻膠,占整體生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中的94%。我國(guó)本土的半導(dǎo)體光刻膠及面板光刻膠供應(yīng)能力十分有限,主要依賴進(jìn)口,因此其國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

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始于歐美盛于日本,中國(guó)大陸能否接棒

光刻膠產(chǎn)業(yè)最早由歐美主導(dǎo),日本廠商后來居上。1839年,第一套“光刻系統(tǒng)”重鉻酸鹽明膠誕生。此后經(jīng)過百年發(fā)展,光刻膠技術(shù)開始成熟,1950s,德國(guó)Kalle公司制成重氮萘醌-酚醛樹脂印刷材料,曝光光源可采用g線、i線。1980s,IBM使用自研的KrF光刻膠突破了KrF光刻技術(shù)。隨后,東京應(yīng)化于1995年研發(fā)出KrF正性光刻膠并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,因此迅速占據(jù)市場(chǎng),這標(biāo)志著光刻膠正式進(jìn)入日本廠商的霸主時(shí)代。

此后光刻技術(shù)仍在持續(xù)進(jìn)步,ArF、EUV光刻膠先后問世。2000年,JSR的ArF光刻膠成為半導(dǎo)體工藝開發(fā)聯(lián)盟認(rèn)證的下一代半導(dǎo)體0.13μm工藝的抗蝕劑。2001,東京應(yīng)化也推出了自己的ArF光刻膠產(chǎn)品。2002年,東芝開發(fā)出分辨率22nm的低分子EUV光刻膠。JSR在2011年與SEMATECH聯(lián)合開發(fā)出用于15nm工藝的化學(xué)放大型EUV光刻膠。

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目前日本企業(yè)在光刻膠領(lǐng)域仍保持壟斷地位。光刻膠的核心技術(shù)被日本和歐美企業(yè)所掌握,并且由于光刻膠的特殊性質(zhì),市場(chǎng)潛在進(jìn)入者很難對(duì)成品進(jìn)行逆向分析,因此光刻膠產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)日本企業(yè)寡頭壟斷格局。世界主要光刻膠企業(yè)有日本JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué),美國(guó)陶氏化學(xué)、韓國(guó)東進(jìn)世美等。中國(guó)光刻膠產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍較小,但已有眾多廠商積極布局,主要包括晶瑞電材、北京科華、華懋科技、上海新陽(yáng)等。

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四大核心壁壘即是判斷標(biāo)準(zhǔn)

光刻膠產(chǎn)業(yè)鏈共有四大壁壘,從上游至終端分別是原材料壁壘、配方壁壘、設(shè)備壁壘和認(rèn)證壁壘。其中,原材料壁壘和配方壁壘對(duì)光刻膠廠商從原料合成以及差異化研發(fā)能力提出較高要求。設(shè)備壁壘主要是研發(fā)中配套使用的,以光刻機(jī)為和核心的半導(dǎo)體設(shè)備,由于先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備往往價(jià)格不菲,因此這也構(gòu)成光刻膠開發(fā)的壁壘之一。

此外,光刻膠雖是半導(dǎo)體制造的核心材料,但其成本占整體制造流程中的比例并不高,因此下游廠商更換意愿低,再加之光刻膠本身長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的認(rèn)證周期,這就構(gòu)成了下游認(rèn)證壁壘。

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過去,受限于多項(xiàng)壁壘壓制,國(guó)內(nèi)光刻膠廠商只能在夾縫中生存,產(chǎn)品基本集中在較低端的PCB光刻膠。而當(dāng)前,國(guó)產(chǎn)光刻膠正處于替代窗口期,行業(yè)壁壘有逐步被打開的趨勢(shì)。

首先,國(guó)內(nèi)光刻膠廠商經(jīng)過多年積累,已儲(chǔ)備了更豐富的光刻膠生產(chǎn)技術(shù),頭部廠商諸如北京科華、晶瑞電材等已經(jīng)在KrF、ArF等高端品類中嶄露頭角,因此配方壁壘和原材料壁壘,在國(guó)內(nèi)技術(shù)儲(chǔ)備接近突破奇點(diǎn)的位置上,有望被一定程度上打破。

同時(shí),資本市場(chǎng)對(duì)光刻膠的投資升溫也大幅拉動(dòng)了光刻膠企業(yè)的融資能力。設(shè)備壁壘的本質(zhì)是資金壁壘,在資金充足的情況下,國(guó)內(nèi)廠商正積極購(gòu)置先進(jìn)光刻機(jī)等高端設(shè)備,以匹配先進(jìn)制程產(chǎn)品研發(fā)。

此外,國(guó)產(chǎn)化需求增強(qiáng)了下游晶圓廠對(duì)國(guó)內(nèi)光刻膠供應(yīng)商的認(rèn)證意愿,再加之信越化學(xué)斷供等意外事件,國(guó)內(nèi)光刻膠已經(jīng)進(jìn)入客戶認(rèn)證加速期。

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光刻工藝從半導(dǎo)體到PCB,國(guó)產(chǎn)光刻膠持續(xù)突破

從市場(chǎng)占比來看,半導(dǎo)體、PCB與LCD三類光刻膠市場(chǎng)份額接近。其中,半導(dǎo)體作為成長(zhǎng)動(dòng)力最強(qiáng)、發(fā)展空間最廣、技術(shù)含量最高的下游市場(chǎng),應(yīng)當(dāng)是國(guó)產(chǎn)光刻膠突破最核心的方向。同時(shí),PCB和LCD光刻膠國(guó)產(chǎn)化也仍有不小空間,因此,本章將就光刻膠三大下游應(yīng)用品類進(jìn)行分類論述,以梳理不同類別光刻膠的投資邏輯。

半導(dǎo)體光刻膠:KrF、ArF為核心方向

光刻和刻蝕決定了芯片的最小特征尺寸,是大規(guī)模集成電路制造的過程中最重要的工藝。光刻和刻蝕工藝占芯片制造時(shí)間的40%-50%,占制造成本的30%。在圖形轉(zhuǎn)移過程中,一般要對(duì)硅片進(jìn)行十多次光刻。光刻膠需經(jīng)過硅片清洗、預(yù)烘、涂膠、前烘、對(duì)準(zhǔn)、曝光、后烘、顯影、刻蝕等環(huán)節(jié),將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上,形成與掩膜版對(duì)應(yīng)的幾何圖形。

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隨著半導(dǎo)體制程由微米級(jí)、亞微米級(jí)、深亞微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)階段,配套光刻膠的感光波長(zhǎng)也由紫外寬譜向g線(436nm)→i線(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向轉(zhuǎn)移,以達(dá)到集成電路更高的密集度,從而滿足市場(chǎng)對(duì)于半導(dǎo)體小型化、功能多樣化的的需求。

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ArF光刻膠占據(jù)半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)四成份額,是目前最重要的半導(dǎo)體光刻膠之一。ArF光刻膠主要用于ArF準(zhǔn)分子激光光源的DUV光刻機(jī)的光刻工藝當(dāng)中,感光波長(zhǎng)為193nm,可用于130nm-14nm芯片工藝制程(其中干式主要用于130nm-65nm工藝,浸沒式主要用于65nm-14nm工藝。),部分晶圓廠甚至可以使用ArF光源做到7nm制程。以中芯國(guó)際收入結(jié)構(gòu)為例,在1Q21收入中66%的收入來自ArF光刻膠對(duì)應(yīng)制程,其重要程度可見一斑。

目前,KrF光刻膠和g/i線光刻膠分別占據(jù)22%、24%份額,均是重要的成熟制程光刻膠。KrF光刻膠主要用于KrF激光光源光刻工藝,對(duì)應(yīng)工藝制程在250nm-150nm;而g/i線光刻膠主要用于高壓汞燈光源的光刻工藝,對(duì)應(yīng)350nm及以上工藝制程。

此外,用于極紫外光刻的EUV光刻膠是目前應(yīng)用制程最先進(jìn)的光刻膠產(chǎn)品,主要用于7nm及以下先進(jìn)制程的光刻工藝,該產(chǎn)品目前仍處于應(yīng)用早期,其市場(chǎng)份額較小且難以統(tǒng)計(jì),不過未來有望成長(zhǎng)為光刻膠最核心的細(xì)分市場(chǎng)之一。

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日本廠商在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。從整體市場(chǎng)來看,日本企業(yè)在光刻膠市場(chǎng)占據(jù)七成以上份額,其中JSR株式會(huì)社實(shí)現(xiàn)了光刻膠產(chǎn)品全覆蓋,是全球光刻膠龍頭廠商。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)和住友化學(xué),美國(guó)的陶氏化學(xué)和韓國(guó)的東進(jìn)世美肯等。

從細(xì)分市場(chǎng)來看,日本廠商幾乎壟斷先進(jìn)制程市場(chǎng)。在g/i線光刻膠領(lǐng)域,除了日系廠商外,還有韓國(guó)東進(jìn)世美肯和美國(guó)杜邦各自占據(jù)12%和18%份額。而在KrF領(lǐng)域,主要非日系廠商僅剩美國(guó)杜邦,占據(jù)11%份額。再到ArF光刻膠市場(chǎng),美國(guó)杜邦份額也僅有4%,這一細(xì)分市場(chǎng)幾乎被日系廠商壟斷。至于目前工藝制程最先進(jìn)的EUV光刻膠,則更是被JSR和信越化學(xué)兩家日系廠壟斷。

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國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠企業(yè)主要包括晶瑞電材(蘇州瑞紅)、彤程新材(北京科華)、上海新陽(yáng)、華懋科技(徐州博康)和南大光電等。國(guó)內(nèi)光刻膠產(chǎn)品主要集中在g/i線市場(chǎng),而KrF和ArF光刻膠仍處于技術(shù)積累和市場(chǎng)開拓期。

不過,國(guó)內(nèi)企業(yè)已在KrF以上級(jí)別產(chǎn)品中有所突破。KrF光刻膠方面:

北京科華和徐州博康已具備批量供貨能力;

晶瑞電材已完成中試;

上海新陽(yáng)已通過客戶認(rèn)證并取得第一筆訂單。

ArF光刻膠方面,五家廠商均已購(gòu)置了ArF光刻機(jī)用于產(chǎn)品研發(fā),目前正處于技術(shù)開發(fā)或客戶驗(yàn)證中。2021年7月初,南大光電自主研發(fā)的ArF光刻膠通過客戶認(rèn)證,成為國(guó)內(nèi)通過產(chǎn)品驗(yàn)證的第一只國(guó)產(chǎn)ArF光刻膠。未來隨著國(guó)內(nèi)光刻膠企業(yè)不斷在KrF領(lǐng)域拓寬客戶,并在ArF市場(chǎng)完成技術(shù)布局,國(guó)產(chǎn)光刻膠有望實(shí)現(xiàn)全面突破。

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面板光刻膠:國(guó)產(chǎn)化空間廣闊

光刻工藝同樣也是液晶面板制造的核心工藝,通過鍍膜、清洗、光刻膠涂覆、曝光、顯影、蝕刻等工序,將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到薄膜上,形成與掩膜板對(duì)應(yīng)的幾何圖形,從而制得TFT電極與彩色濾光片。面板光刻膠在其中扮演了重要的角色,是LCD產(chǎn)業(yè)鏈上游至關(guān)重要的核心材料。

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面板光刻膠主要分為TFT-LCD光刻膠、彩色光刻膠和黑色光刻膠、和觸摸屏光刻膠。三類面板光刻膠被應(yīng)用在LCD制造過程的不同工序中。TFT-LCD光刻膠用于加工液晶面板前段Array制程中的微細(xì)圖形電極;彩色光刻膠和黑色光刻膠用于制造LCD中的彩色濾光片;觸摸屏光刻膠用于制作觸摸電極。

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伴隨顯示產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,國(guó)內(nèi)面板光刻膠市場(chǎng)規(guī)模快速擴(kuò)張。從2009年開始,面板產(chǎn)業(yè)鏈逐漸向中國(guó)轉(zhuǎn)移。經(jīng)過十年的快速擴(kuò)張,中國(guó)面板行業(yè)后來居上。目前全球前三大液晶面板供應(yīng)商京東方、華星光電、惠科光電均為中國(guó)廠商,中國(guó)已經(jīng)主導(dǎo)液晶顯示產(chǎn)業(yè)。

而隨著我國(guó)面板產(chǎn)能的不斷擴(kuò)張,面板光刻膠作為核心材料,需求量也在不斷增加。根據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù),2015-2020年,中國(guó)面板光刻膠市場(chǎng)規(guī)模由3.07億美元成長(zhǎng)為10.2億美元,年均復(fù)合增速27.14%。盡管國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于LCD光刻膠的需求量不斷增長(zhǎng),但我國(guó)面板光刻膠生產(chǎn)能力仍嚴(yán)重不足。

目前面板光刻膠的生產(chǎn)被日韓廠商壟斷,以需求最多的彩色光刻膠為例,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),東京應(yīng)化、LG化學(xué)、東洋油墨、住友化學(xué)、三菱化學(xué)、奇美等日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣企業(yè)占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額,我國(guó)本土供應(yīng)能力較弱。

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在LCD光刻膠巨大需求空間的背景下,國(guó)內(nèi)廠商也在積極進(jìn)行LCD光刻膠的國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)面板光刻膠的主要廠商有北旭電子、晶瑞電材、容大感光、雅克科技、欣奕華等。目前,北旭電子適用于4MASK工藝的Halftone光刻膠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),公司生產(chǎn)的高分辨率光刻膠也已通過客戶初步認(rèn)證,面板用正性光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)全線覆蓋。

飛凱材料TFT-LCD光刻膠已經(jīng)形成穩(wěn)定銷售,面板用光刻膠業(yè)務(wù)的大幅提升,2021Q1營(yíng)收同比增長(zhǎng)53%。博硯電子的黑色光刻膠已經(jīng)完成開發(fā)和中試工作,整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。雅克科技收購(gòu)LG化學(xué)彩色光刻膠事業(yè)部的生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備、存貨、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等,掌握了彩色光刻膠和正性光刻膠的制程工藝。

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PCB光刻膠:國(guó)內(nèi)廠商多點(diǎn)開花

PCB光刻膠是印制線路板重要的上游原材料之一,占PCB制造成本的3%-5%??煞譃楦赡す饪棠z、濕膜光刻膠與光成像阻焊油墨。干膜光刻膠是由液態(tài)光刻膠在涂布機(jī)上和高清潔度的條件下均勻涂布在載體PET膜上,經(jīng)烘干、冷卻后覆上PE膜,收卷而成的薄膜型光刻膠。濕膜光刻膠的工作原理是將其涂布在敷銅板上,干燥后進(jìn)行曝光顯影。

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濕膜光刻膠的性能優(yōu)于干膜,目前正在加速替代干膜光刻膠。濕膜具有精度更高,價(jià)格更低廉的優(yōu)勢(shì),能夠滿足PCB高性能的要求。但同時(shí)操作難度更高,廢液會(huì)污染環(huán)境。干膜具有附著性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便,易于加工、環(huán)境友好的特點(diǎn),在處理高密度電路上更有優(yōu)勢(shì)。但導(dǎo)致電路缺陷的可能性更大。

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光成像阻焊油墨是在PCB的制造過程中起阻焊作用的油墨,能夠防止焊錫搭線造成的短路,可保證印刷電路板在制作、運(yùn)輸、貯存、使用時(shí)的安全性、電性能不變性。

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憑借我國(guó)在勞動(dòng)力和資源等方面的優(yōu)勢(shì),21世紀(jì)以來,PCB產(chǎn)業(yè)開始向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移,國(guó)內(nèi)廠商逐步掌握了PCB上游關(guān)鍵原材料的核心技術(shù),有效降低了成本,大幅提升了產(chǎn)能。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院估計(jì),2019年全球印制電路板產(chǎn)值約637億美元,我國(guó)PCB市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到329.4億美元,占全球市場(chǎng)的份額超過50%,是全球最大的PCB生產(chǎn)國(guó)。預(yù)計(jì)在2021年產(chǎn)值能達(dá)到370.5億美元。同時(shí),2000-2019年間,日本、美國(guó)和歐洲產(chǎn)能所占份額從70%降至7%。

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我國(guó)目前已經(jīng)成為世界PCB產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)者,而作為PCB的關(guān)鍵原材料之一,PCB光刻膠的需求也在不斷增加。根據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的預(yù)估,2020年我國(guó)PCB光刻膠的市場(chǎng)規(guī)模為85億元,隨著PCB向更高的精度發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)PCB光刻膠的質(zhì)量將會(huì)有更高的要求。

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雖然我國(guó)擁有全球近一半的PCB產(chǎn)能,但PCB光刻膠市場(chǎng)仍然是日本主導(dǎo)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的測(cè)算,臺(tái)灣長(zhǎng)興化學(xué)、日本旭化成、日本日立化成三家企業(yè)就占據(jù)了干膜光刻膠超80%的市場(chǎng)份額。根據(jù)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù),在光成像阻焊油墨方面,僅日本一家企業(yè)太陽(yáng)油墨就占據(jù)了60%的世界市場(chǎng)份額。

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),我國(guó)PCB光刻膠國(guó)產(chǎn)化率約50%。由于PCB光刻膠的技術(shù)壁壘遠(yuǎn)低于LCD光刻機(jī)和半導(dǎo)體光刻膠,因此在三類光刻膠中,PCB光刻膠的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程最快。中國(guó)內(nèi)資企業(yè)已在國(guó)內(nèi)PCB市場(chǎng)中占據(jù)50%以上的市場(chǎng)份額。在我國(guó)PCB光刻膠生產(chǎn)企業(yè)中,本土企業(yè)占六成。

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國(guó)內(nèi)市場(chǎng)研發(fā)進(jìn)程加速。目前,容大感光、廣信材料、東方材料、北京力拓達(dá)等內(nèi)資企業(yè)已占據(jù)國(guó)內(nèi)50%左右的濕膜光刻膠和光成像阻焊油墨市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)企業(yè)中,飛凱材料、容大感光、廣信材料等已有相應(yīng)PCB光刻膠產(chǎn)品投產(chǎn)。廣信材料公司年產(chǎn)8000噸感光材料為PCB油墨系列產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)爬坡。

容大感光的車載PCB用阻焊油墨,已經(jīng)成功應(yīng)用于多個(gè)知名品牌的汽車上,目前年銷售量在100噸以上,后續(xù)會(huì)加大研發(fā)投入,并積極進(jìn)行市場(chǎng)推廣。

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光刻工藝晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)+信越斷供,國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)入窗口期

在光刻膠產(chǎn)業(yè)最核心的半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,目前國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)正愈演愈烈,除了下游廠商從供應(yīng)鏈安全角度扶持國(guó)產(chǎn)光刻膠以及國(guó)家政策支持等因素外,還有國(guó)內(nèi)外晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)潮帶來的需求爆發(fā)和認(rèn)證窗口期。再加之全球光刻膠巨頭信越化學(xué)受地震影響而減產(chǎn),斷供了部分中小晶圓廠,進(jìn)一步加劇了半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)品短缺,也為國(guó)內(nèi)光刻膠企業(yè)提供了寶貴的替代窗口期。

晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)潮來襲,光刻膠市場(chǎng)再啟成長(zhǎng)

全球晶圓廠發(fā)力新線建設(shè),拉動(dòng)光刻膠需求成長(zhǎng)。為了滿足5G通訊、新能源汽車、高性能計(jì)算、線上服務(wù)和自動(dòng)化等對(duì)半導(dǎo)體日益增長(zhǎng)的強(qiáng)勁需求,世界各大半導(dǎo)體制造商將在未來兩年分別新建19座和10座高容量晶圓廠。中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣在未來兩年將分別建立8座晶圓廠,美國(guó)新建6座。這29座晶圓建成后將新增260萬(wàn)片/月的晶圓產(chǎn)能,有望拉動(dòng)全球半導(dǎo)體光刻膠市場(chǎng)規(guī)模繼續(xù)高速成長(zhǎng)。

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國(guó)內(nèi)晶圓廠建設(shè)火熱進(jìn)行,光刻膠進(jìn)入認(rèn)證窗口期。隨著中美貿(mào)易沖突以來,國(guó)內(nèi)對(duì)芯片行業(yè)的重視程度越來越高,中國(guó)大陸半導(dǎo)體制造商正加速擴(kuò)產(chǎn)。例如長(zhǎng)江存儲(chǔ)和紫光國(guó)微的在建產(chǎn)線建成后,每月將各有30萬(wàn)片的新增產(chǎn)能。中芯國(guó)際目前有三條產(chǎn)線在建,晶合集成有一條4萬(wàn)片/月的在建產(chǎn)線和16萬(wàn)片的規(guī)劃產(chǎn)線、待投產(chǎn)后每月將各多釋放20萬(wàn)片新產(chǎn)能。截止2021年8月,國(guó)內(nèi)主要晶圓廠計(jì)劃擴(kuò)充的產(chǎn)能約468.48萬(wàn)片/月(折8英寸),僅2021年預(yù)計(jì)新增的產(chǎn)能就有約75.58萬(wàn)片/月(折8英寸)。

中國(guó)大陸的晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張將大幅拉動(dòng)國(guó)產(chǎn)光刻膠的市場(chǎng)需求。同時(shí),相較于穩(wěn)定產(chǎn)線,光刻膠產(chǎn)品在新建產(chǎn)線的客戶導(dǎo)入難度更低,因此國(guó)產(chǎn)光刻膠企業(yè)有望伴隨下游晶圓廠建設(shè),而一同進(jìn)入行業(yè)發(fā)展黃金時(shí)期。

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意外事件加劇供不應(yīng)求,大基金投資彰顯信心

日本地震導(dǎo)致信越化學(xué)光刻膠減產(chǎn),斷供缺口打開國(guó)產(chǎn)替代窗口期。2021年2月13日,日本福島東部海域發(fā)生7.3級(jí)地震,日本光刻膠大廠信越化學(xué)在當(dāng)?shù)氐腒rF產(chǎn)線遭到破壞被迫暫停生產(chǎn)。因此其向中國(guó)大陸多家晶圓廠限制供貨KrF光刻膠,并向小規(guī)模晶圓廠通知停止供貨KrF光刻膠。

由于日本信越化學(xué)占據(jù)世界22%左右的KrF光刻膠市場(chǎng)份額。因此,信越減產(chǎn)將使得KrF光刻膠供應(yīng)存在較大的缺口,對(duì)于國(guó)產(chǎn)企業(yè)而言是寶貴的替代機(jī)遇。

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意外事件有望加速國(guó)產(chǎn)光刻膠驗(yàn)證。國(guó)產(chǎn)光刻膠經(jīng)歷多年發(fā)展已經(jīng)形成了較為豐富的技術(shù)積累,目前多家國(guó)內(nèi)廠商的KrF、ArF光刻膠已經(jīng)處于產(chǎn)品驗(yàn)證中,如北京科華、上海新陽(yáng)和徐州博康的ArF干法光刻膠和晶瑞電材的KrF光刻膠等等。而此次信越意外斷供無(wú)疑加劇了光刻膠短缺,也間接推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)光刻膠驗(yàn)證加速。

大基金加碼光刻膠廠商彰顯信心。2021年7月,南大光電控股子公司寧波南大廣電擬通過增資擴(kuò)股方式引入戰(zhàn)略投資者大基金二期。大基金二期將以1.83億元認(rèn)購(gòu)南大光電新增注冊(cè)資本0.67億元。大基金二期入股寧波南大廣電,不僅能夠擴(kuò)充企業(yè)的資金實(shí)力,同時(shí)也將進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)與國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備、芯片制造頭部企業(yè)的協(xié)同,從而加快光刻膠業(yè)務(wù)的發(fā)展,改變國(guó)內(nèi)高端光刻膠受制于人的現(xiàn)狀。

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光刻工藝加速布局把握機(jī)遇,推進(jìn)光刻膠國(guó)產(chǎn)化

目前,在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)廠商在技術(shù)實(shí)力、市場(chǎng)影響力、份額占比等方面仍落后于日韓領(lǐng)先企業(yè)。不過,在晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)潮以及半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化如火如荼的趨勢(shì)下,中國(guó)光刻膠廠商迎來了絕佳的發(fā)展機(jī)遇期。目前已有部分領(lǐng)先企業(yè),如晶瑞電材、北京科華等,開始嶄露頭角,在KrF、ArF等高端光刻膠領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從零到一的突破。中國(guó)光刻膠產(chǎn)業(yè)有望步入快速成長(zhǎng)期。

晶瑞電材:國(guó)內(nèi)光刻膠領(lǐng)域先驅(qū),加速高端產(chǎn)品科研攻關(guān)

晶瑞電材是一家微電子材料的平臺(tái)型高新技術(shù)企業(yè),其圍繞泛半導(dǎo)體材料和新能源材料兩大方向,主要產(chǎn)品包括光刻膠及配套材料、超凈高純?cè)噭?a target="_blank">鋰電池材料和基礎(chǔ)化工材料等,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、新能源、基礎(chǔ)化工等行業(yè)。

子公司蘇州瑞紅深耕光刻膠近30年,產(chǎn)品類型豐富。晶瑞電材子公司蘇州瑞紅1993年開始光刻膠生產(chǎn),承擔(dān)并完成了國(guó)家02專項(xiàng)“i線光刻膠產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目。公司近30年致力于光刻膠產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),光刻膠產(chǎn)品類型覆蓋高中低分辨率的I線、G線紫外正性光刻膠、環(huán)化橡膠型負(fù)性光刻膠、化學(xué)增幅型光刻膠、厚膜光刻膠等類型,應(yīng)用行業(yè)涵蓋IC、TFT-array、LED、Touchpanel、先進(jìn)封裝等領(lǐng)域。

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半導(dǎo)體光刻膠方面,公司g線、i線產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),客戶覆蓋國(guó)內(nèi)一流廠商。蘇州瑞紅完成了多款g線、i線光刻膠產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)工作,并實(shí)現(xiàn)銷售。取得中芯國(guó)際、揚(yáng)杰科技、福順微電子等國(guó)內(nèi)企業(yè)的供貨訂單,并在士蘭微、吉林華微、深圳方正等知名半導(dǎo)體廠進(jìn)行測(cè)試。目前公司正不斷擴(kuò)大g/i線光刻膠的市場(chǎng)占有率。

同時(shí),公司持續(xù)推進(jìn)KrF/ArF深紫外線光刻膠科研攻關(guān)。目前,KrF(248nm深紫外)光刻膠已完成中試,產(chǎn)品分辨率達(dá)到了0.25~0.13μm的技術(shù)要求,建成了中試示范線。公司于2020年下半年購(gòu)買ASML1900Gi型光刻機(jī)設(shè)備,ArF高端光刻膠研發(fā)工作正式啟動(dòng),旨在研發(fā)滿足90-28nm芯片制程的ArF(193nm)光刻膠。

LCD光刻膠方面,公司2016年與日本三菱化學(xué)株式會(huì)社在蘇州設(shè)立了LCD用彩色光刻膠共同研究所,為三菱化學(xué)的彩色光刻膠在國(guó)內(nèi)的檢測(cè)以及中國(guó)國(guó)內(nèi)客戶評(píng)定檢測(cè)服務(wù),并于2019年開始批量生產(chǎn)供應(yīng)顯示面板廠家。

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公司持續(xù)投入研發(fā)資源,引進(jìn)高端技術(shù)人才。2020年公司研發(fā)投入為3,384.70萬(wàn)元,占營(yíng)業(yè)收入的3.31%,研發(fā)人員增長(zhǎng)至96人,占員工比例的16.6%。截至2020年底,公司及控股子公司已獲授權(quán)專利70項(xiàng),其中發(fā)明專利43項(xiàng),實(shí)用新型專利27項(xiàng),其中光刻膠相關(guān)的已獲授權(quán)發(fā)明專利17項(xiàng)。

公司重視高端技術(shù)人才的引進(jìn),近期邀請(qǐng)陳韋帆先生擔(dān)任光刻膠事業(yè)部總經(jīng)理職務(wù)。陳韋帆先生深耕半導(dǎo)體行業(yè)近20年,曾先后履職力晶、日月光、友達(dá)光電、美光(臺(tái)灣)、TOK等知名半導(dǎo)體企業(yè),尤其在高端光刻膠產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)開拓及評(píng)價(jià)實(shí)施上擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。此次陳韋帆先生的加入將會(huì)大力提高公司在高端光刻膠的研發(fā)及市場(chǎng)推廣的速度。

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隨著我國(guó)芯片制造行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速,2020年公司核心產(chǎn)品光刻膠及配套材料的銷售取得歷史最好成績(jī),全年實(shí)現(xiàn)銷售1.79億元,同比增長(zhǎng)16.98%。與此同時(shí),光刻膠業(yè)務(wù)在公司營(yíng)業(yè)收入中的占比也得到顯著提升,2020年達(dá)到17.52%。

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北京科華:擁有高端光刻膠自主研發(fā)實(shí)力,KrF光刻膠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨

北京科華是上市公司彤程新材的控股子公司,其56.56%的股權(quán)由彤程新材持有。北京科華是一家專注于光刻膠及配套試劑的高新技術(shù)企業(yè),集先進(jìn)光刻膠研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體。

自2004年成立以來,承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)光刻膠重點(diǎn)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。公司產(chǎn)品序列完整,覆蓋KrF(248nm)、I-line、G-line、紫外寬譜光刻膠。目前,集成電路用高分辨G線正膠、I線正膠、KrF-248nm深紫外光刻膠已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線建設(shè)和量產(chǎn)出貨。其產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于集成電路、發(fā)光二極管、分立器件、先進(jìn)封裝等領(lǐng)域。公司憑借先進(jìn)的技術(shù)水平和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量,已經(jīng)成為行業(yè)頂尖客戶的穩(wěn)定合作伙伴。公司主要客戶包括中芯國(guó)際、上海華力微電子、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華潤(rùn)上華、杭州士蘭、吉林華微電子、三安光電、華燦光電等。

伴隨產(chǎn)品線拓展及客戶導(dǎo)入,公司收入規(guī)模逐年提升。2016-2020年,公司營(yíng)收由5613萬(wàn)元增至8929萬(wàn)元,年均復(fù)合增速12%。2021年上半年,伴隨國(guó)產(chǎn)替代加速以及行業(yè)景氣上行,公司收入規(guī)模進(jìn)入高速成長(zhǎng)期,實(shí)現(xiàn)營(yíng)收5647.83萬(wàn)元,同比增長(zhǎng)46.74%。此外,公司積極加大研發(fā)投入,助力高端光刻膠產(chǎn)品開發(fā)。2018-2020年的研發(fā)支出分別為934萬(wàn)、2018萬(wàn)和3780萬(wàn)元,占收入比例約四成。

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北京科華技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)實(shí)力雄厚,創(chuàng)始人陳昕帶領(lǐng)的國(guó)際化團(tuán)隊(duì)從事光刻膠行業(yè)近三十年,擁有多名光刻膠專家,具備原材料合成、配方以及相關(guān)基礎(chǔ)評(píng)價(jià)能力。同時(shí)公司分析和應(yīng)用測(cè)試設(shè)備平臺(tái)較為完備。公司擁有分辨率達(dá)到0.11um的ASMLPAS5500/850掃描式曝光機(jī)、Nikon步進(jìn)式曝光機(jī)、TELACT8涂膠顯影一體機(jī)和HitachiS9220CDSEM等主流設(shè)備。完備的支持產(chǎn)品研發(fā)和出廠檢驗(yàn)的分析和應(yīng)用測(cè)試平臺(tái)保障了公司在KrF、G/I線光刻膠產(chǎn)品及關(guān)鍵原料的順利進(jìn)展。

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公司產(chǎn)品線完整且豐富,覆蓋KrF(248nm)、G/I線(含寬譜)等主流品類,主要包括KrF光刻膠DK1080、DK2000、DK3000系列;g-iline光刻膠KMPC5000、KMPC7000、KMPC8000、KMPEP3100系列和KMPEP3200A系列;Lift-off工藝使用的負(fù)膠KMPE3000系列;用于分立器件的BN、BP系列等。為保障生產(chǎn),科華建設(shè)了高檔光刻膠生產(chǎn)基地,具有百噸級(jí)環(huán)化橡膠系紫外負(fù)性光刻膠和千噸級(jí)負(fù)性光刻膠配套試劑生產(chǎn)線、G/I線正膠生產(chǎn)線(500噸/年)和正膠配套試劑生產(chǎn)線(1000噸/年)、百噸級(jí)248nm光刻膠生產(chǎn)線等多條光刻膠產(chǎn)線。

同時(shí)公司ArF光刻膠樹脂也已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段。2021年8月,公司使用自籌資金6.98億元投資建設(shè)“ArF高端光刻膠研發(fā)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目”,主要研究ArF濕法光刻膠工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā),通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)及控制流程,提升高端光刻膠的質(zhì)量控制水平,實(shí)現(xiàn)193nm濕法光刻膠量產(chǎn)生產(chǎn)。項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2023年末建設(shè)完成。

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上海新陽(yáng):光刻機(jī)陸續(xù)到位,加速推進(jìn)光刻膠產(chǎn)業(yè)化

上海新陽(yáng)是一家半導(dǎo)體用電子化學(xué)品及配套設(shè)備制造商。在半導(dǎo)體封裝材料領(lǐng)域,公司的功能性化學(xué)材料銷量與市占率位居全國(guó)第一。在半導(dǎo)體制造材料領(lǐng)域,公司的芯片銅互連電鍍液及添加劑、蝕刻后清洗液已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。此外,公司積極布局高端半導(dǎo)體光刻膠,在ArF干法、KrF厚膜膠以及I線光刻膠領(lǐng)域均有重大突破。

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公司重視研發(fā)投入,研發(fā)費(fèi)用及研發(fā)人員數(shù)量逐年增加。截至2020年底,公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)共有161人,占公司員工總數(shù)的26.35%。在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)中,95%人員為本科以上學(xué)歷,20%為碩士研究生以上學(xué)歷,近30%的技術(shù)人員有10年以上行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。公司2020年研發(fā)投入總額8,027.46萬(wàn)元,占全年?duì)I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%。

截至2020年底,公司已申請(qǐng)專利275項(xiàng),其中發(fā)明專利139項(xiàng)。集成電路制造用高端光刻膠項(xiàng)目是2020年內(nèi)公司研發(fā)投入的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。

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公司穩(wěn)步推進(jìn)光刻膠項(xiàng)目,部分產(chǎn)品已取得優(yōu)異的線外測(cè)試數(shù)據(jù)。公司目前正在開發(fā)的集成電路制造用高端光刻膠產(chǎn)品包括邏輯和模擬芯片制造用的I線光刻膠、KrF光刻膠、ArF干法光刻膠,存儲(chǔ)芯片制造用的KrF厚膜光刻膠,以及底部抗反射膜(BARC)等配套材料。

公司集成電路制造用ArF干法、KrF厚膜等中試光刻膠產(chǎn)品已取得優(yōu)異的客戶端測(cè)試結(jié)果,其中,KrF(248nm)厚膜光刻膠產(chǎn)品已通過客戶認(rèn)證,并成功取得第一筆訂單。此外,子公司芯刻微開展的ArF濕法光刻膠項(xiàng)目研發(fā)已引進(jìn)了核心技術(shù)專家團(tuán)隊(duì),為ArF濕法光刻膠項(xiàng)目的開發(fā)提供了技術(shù)保障。

光刻機(jī)設(shè)備陸續(xù)到位,有助于加速推進(jìn)公司光刻膠技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。公司采購(gòu)的用于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),以及用于ArF浸沒式光刻膠研發(fā)的ASMLXT1900Gi型光刻機(jī)已全部到廠。公司光刻機(jī)設(shè)備的陸續(xù)到位運(yùn)轉(zhuǎn),為公司集成電路制造用全產(chǎn)業(yè)鏈光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)提供了必要保障。

此外,公司于2020年定增募資8.15億元投入集成電路制造用高端光刻膠研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,主要開發(fā)集成電路制造中ArF干法工藝使用的光刻膠和面向3DNAND(閃存,屬于非易失性存儲(chǔ)器)臺(tái)階刻蝕的KrF厚膜光刻膠產(chǎn)品。公司預(yù)計(jì)KrF厚膜光刻膠2022年可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)銷售,ArF(干式)光刻膠在2023年開始穩(wěn)定量產(chǎn)銷售。

本項(xiàng)目研發(fā)成功后,公司將掌握包括原料純化工藝、配方工藝和生產(chǎn)工藝在內(nèi)的、具有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ArF干法光刻膠和KrF厚膜光刻膠的規(guī)?;a(chǎn)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)兩大類光刻膠產(chǎn)品及配套試劑的量產(chǎn)供貨。

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華懋科技:布局新材料領(lǐng)域,增資博康進(jìn)軍光刻膠

華懋科技是一家專注于汽車安全領(lǐng)域的系統(tǒng)部件提供商,產(chǎn)品線覆蓋汽車安全氣囊布、安全氣囊袋以及安全帶等被動(dòng)安全系統(tǒng)部件,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率位居前列。公司在夯實(shí)汽車板塊業(yè)務(wù)的同時(shí),通過參與設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金的形式,逐步布局更具成長(zhǎng)性以及技術(shù)壁壘的半導(dǎo)體光刻膠行業(yè),延伸公司產(chǎn)業(yè)鏈條。

子公司增資徐州博康,切入光刻膠領(lǐng)域。華懋科技控股子公司東陽(yáng)凱陽(yáng)2020年向徐州博康增資3000萬(wàn)元,并向徐州博康實(shí)控人傅志偉提供5.5億元的可轉(zhuǎn)股借款和2.2億元的投資款。華懋科技通過此舉合計(jì)持有徐州博康26.7%股權(quán),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)半導(dǎo)體關(guān)鍵材料光刻膠領(lǐng)域的布局。

徐州博康是國(guó)內(nèi)光刻膠領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè),擁有光刻膠原材料到成品的完整產(chǎn)業(yè)鏈布局。徐州博康成立于2010年,是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的電子化學(xué)品高新技術(shù)企業(yè),從事光刻材料領(lǐng)域中的中高端化學(xué)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。公司光刻膠供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)了從單體、光刻膠專用樹脂、光酸劑及終產(chǎn)品光刻膠的完整布局,其單體產(chǎn)品客戶涵蓋Intel、JSR等半導(dǎo)體材料龍頭廠商。

在研發(fā)實(shí)力方面,徐州博康擁有專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的研發(fā)設(shè)備,并與國(guó)內(nèi)多個(gè)集成電路專業(yè)平臺(tái)開展合作。徐州博康在松江漕河涇科技綠洲設(shè)有5000平方米的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)中心,擁有研發(fā)團(tuán)隊(duì)200余人,其中博士和碩士占比50%以上。公司已配置KrFNikonS204、I9、I12,ACT8track、日立CDSEM等先進(jìn)光刻檢測(cè)設(shè)備,以及其它理化檢測(cè)設(shè)備如ICP-MS、HPLC、GC、IR等。同時(shí),公司193nm光刻膠單體研發(fā)項(xiàng)目取得了國(guó)家“02專項(xiàng)”子課題立項(xiàng)。此外,公司與國(guó)內(nèi)多個(gè)集成電路專業(yè)平臺(tái)進(jìn)行合作,包括中科院微電子所、復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院等平臺(tái)或企業(yè)。

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徐州博康光刻膠產(chǎn)品類型豐富,可覆蓋多種應(yīng)用領(lǐng)域。公司目前已成功開發(fā)出40余種中高端光刻膠產(chǎn)品系列,包括KrF/ArF光刻膠單體、KrF/ArF光刻膠、G線/I線光刻膠、電子束光刻膠及GHI超厚負(fù)膠等產(chǎn)品類型,覆蓋IC集成電路制造、IC后段封裝、化合物半導(dǎo)體、分立器件、電子束等多種應(yīng)用領(lǐng)域。

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徐州博康通過新建生產(chǎn)基地,進(jìn)一步提升光刻膠產(chǎn)能。徐州博康目前正在新建生產(chǎn)基地,該項(xiàng)目完全建成投產(chǎn)后將擁有年產(chǎn)1100噸光刻材料及10000噸電子級(jí)溶劑的總產(chǎn)能,可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值20億元,有望成為中國(guó)目前產(chǎn)品最齊全、技術(shù)水平最高的光刻膠材料研發(fā)制造基地之一。

南大光電:ArF通過認(rèn)證,定增加碼擴(kuò)張

南大光電是一家專業(yè)從事高純電子材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè),通過承擔(dān)國(guó)家重大技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,公司已經(jīng)從多個(gè)層面打破了所在行業(yè)內(nèi)的國(guó)外長(zhǎng)期壟斷,前驅(qū)體、電子特氣、光刻膠三大關(guān)鍵半導(dǎo)體材料的布局基本形成。

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公司光刻膠技術(shù)研發(fā)始終堅(jiān)持完全自主化路線,公司正在自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的ArF光刻膠(包含干式及浸沒式)可以達(dá)到90nm-14nm的集成電路工藝節(jié)點(diǎn)。2017及2018年,公司分別獲得國(guó)家02專項(xiàng)“高分辨率光刻膠與先進(jìn)封裝光刻膠產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”和“ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”的正式立項(xiàng)。

為此,公司組建了以高端光刻膠專業(yè)人才為核心的獨(dú)立研發(fā)團(tuán)隊(duì),建成了約1,500平方米的研發(fā)中心和百升級(jí)光刻膠中試生產(chǎn)線,開發(fā)出多款樹脂、光敏劑、單體,創(chuàng)新并不斷優(yōu)化提純工藝,研究出193nm光刻膠的配方,產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)展和成果得到業(yè)界專家的認(rèn)可。

ArF光刻膠產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目進(jìn)展順利,產(chǎn)品再次通過客戶認(rèn)證。公司目前已完成2條光刻膠生產(chǎn)線建設(shè),主要先進(jìn)光刻設(shè)備,如ASML浸沒式光刻機(jī)等已經(jīng)完成安裝并投入使用??毓勺庸緦幉洗蠊怆娮灾餮邪l(fā)的ArF光刻膠產(chǎn)品繼2020年12月在一家存儲(chǔ)芯片制造企業(yè)的50nm閃存平臺(tái)上通過認(rèn)證后,近日又在邏輯芯片制造企業(yè)55nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品上取得了認(rèn)證突破,成為國(guó)內(nèi)首個(gè)通過下游客戶驗(yàn)證的國(guó)產(chǎn)ArF光刻膠產(chǎn)品。

在長(zhǎng)期的發(fā)展過程中,公司形成了較為完備的研發(fā)設(shè)計(jì)體系,通過逐年加大科研力度,技術(shù)實(shí)力得到不斷增強(qiáng)。2020年,公司研發(fā)投入總額為2.32億元,占營(yíng)業(yè)收入的比例為38.98%。研發(fā)投入同比增長(zhǎng)247.54%,主要是“ArF光刻膠產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目增加投入所致。同時(shí),公司研發(fā)人員數(shù)量逐年增加,截至2020年底,公司擁有研發(fā)人員136人,占公司總?cè)藬?shù)的比例為19%左右??蒲辛Χ鹊募哟螅沟霉炯夹g(shù)實(shí)力及自主創(chuàng)新能力得到不斷增強(qiáng)。截至2020年底,公司及主要子公司自主開發(fā)的專利共計(jì)79項(xiàng),其中發(fā)明專利21項(xiàng),實(shí)用新型專利58項(xiàng)。

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公司2021年擬通過定增募資1.5億元用于ArF光刻膠技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。項(xiàng)目計(jì)劃到2021年底,公司將達(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)品性能滿足90nm-14nm集成電路制造的要求。同時(shí),計(jì)劃建立國(guó)內(nèi)第一個(gè)專業(yè)用于ArF光刻膠產(chǎn)品開發(fā)的檢測(cè)評(píng)估平臺(tái),滿足先進(jìn)光刻膠產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)的需求。公司欲通過此次定增項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)高端光刻膠生產(chǎn)的完全國(guó)產(chǎn)化和量產(chǎn)零的突破,提升我國(guó)高端光刻膠這一領(lǐng)域的自主水平。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:光刻工藝深度研究報(bào)告

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