晶片大師、半導體 發表於 2020-12-25 18:24:09
導 讀
日前，南大光電公告稱，由旗下控股子公司寧波南大光電材料自主研發的 ArF 光刻膠產品成功通過客戶使用認證，線製程工藝可以滿足 45nm-90nm光刻需求。
圖：南大光電公告 公告稱，「ArF 光刻膠產品開發和產業化」是寧波南大光電承接國家「02 專項」的一個重點攻關項目。本次產品的認證通過，標誌著「ArF 光刻膠產品開發和產業化」項目取得了關鍵性的突破，成為國內通過產品驗證的第一隻國產 ArF 光刻膠。 此舉意味著國產193nm ArF 光刻膠產品正式由研發走向量產階段。
認證評估報告顯示，「本次認證選擇客戶 50nm 快閃記憶體產品中的控制柵進行驗證，寧波南大光電的 ArF 光刻膠產品測試各項性能滿足工藝規格要求，良率結果達標。」 本次驗證使用的 50nm 快閃記憶體技術平臺，在特徵尺寸上，線製程工藝可以滿足 45nm-90nm 光刻需求，孔製程工藝可滿足65nm-90nm 光刻需求，該工藝平臺的光刻膠在業界有代表性。 公告稱與該客戶的產品銷售與服務協議尚在協商之中，但公告並未透露使用該光刻膠的快閃記憶體客戶是哪一家。
圖：半導體光刻膠的分類（來源：興業證券） ■ 南大光電「02專項」項目前程提要 在2018年，南大光電曾發表關於實施國家「02專項」ArF光刻膠產品的開發 與產業化的可行性研究報告。報告指出，江蘇南大光電材料股份有限公司（以下簡稱「南大光電」、「公司」、 「本公司」）成立於2000年12月，註冊資本27,346.88萬元，為全球MO源主要供應商之一。南大光電經過多年的技術積累及創新，已經擁有完全自主智慧財產權的MO源獨特生產技術。作為全球MO源的主要供應商，產品在滿足國內需求時，已遠銷日本、臺灣，韓國、歐洲和美國。公司獲得了ISO9001質量認證體系、ISO14001環境認證體系及OHSAS18001職業健康體系的認證。公司2012年8月7日在深圳證券交易所創業板成功上市。公司目前擁有MO源、電子特氣、光刻膠三大業務板塊，努力成為國際一流的MO源供應商、國內領先的電子特氣供應商和國內技術最領先的光刻膠供應商併力爭在五到十年內發展成為國際上優秀的電子材料生產企業。
而公司擬投資65,557萬元實施「193nm（ArF）光刻膠材料開發和產業化」項目，項目實施主體寧波南大光電材料有限公司是本公司的全資子公司。按照他們所說，193nm（ArF）光刻膠和MO源都屬於高純電子材料，在生產工藝、分析測試等方面有一定的相似性，公司現有的很多生產技術和管理經驗可以直接應用到此項目中。南大光電經過多年的技術積累及創新，已經擁有完全自主智慧財產權的MO源獨特生產技術。在產品的合成、純化、分析、封裝、儲運及安全操作等方面均已經達到國際先進水平。同時，為了此次項目的開發，南大光電已完成1500平方米研發中心的建設工作。 根據規劃，公司將通過3年的建設、投產及實現銷售，達到年產25噸193nm（ArF乾式和浸沒式）光刻膠產品的生產規模。產品滿足集成電路行業需求標準，同時建成先進光刻膠分析測試中心和高解析度光刻膠研發中心，為公司新的高端光刻膠產品的研發和產業化提供技術保障。目前本項目的主要建設內容為生產車間、分析測試中心、研發中心、倉庫、水電、道路等配套設施的建設。
他們在報告中指出，作為集成電路製造最為關鍵的基礎材料之一——高檔光刻膠材料(如：ArF光刻膠)，幾乎完全依賴於進口。這種局面已經嚴重製約了我國集成電路產業的自主發展。更有甚者，我國集成電路工業使用的高檔光刻膠中，80%以上都是從日本一個國家進口（剩餘的部分從美國進口）。這樣壟斷式的依賴格局使得中國集成電路產業在我國發生嚴重自然災害、政治衝突、商業衝突或軍事衝突時受到嚴重的負面影響。從產品性質方面分析，相較於可以長時間保存（3年左右，甚至更長）的大矽片和先進位造設備， 高檔光刻膠的保質期很短（6個月左右，甚至更短）。一旦遇到上述的自然災害或衝突，我國集成電路產業勢必面臨晶片企業短期內全面停產的嚴重局面。因此，儘快實現全面國產化和產業化高檔光刻膠材料具有十分重要的戰略意義和經濟價值。
但南大光電也強調，ArF光刻膠產品的配方包括成膜樹脂、光敏劑、添加劑和溶劑等組分材料。是否能夠將各個組分的功能有效地結合在一起，關係到光刻膠配方的成敗，這是調製光刻膠配方的最大挑戰和難點，也是一個光刻膠公司技術能力的基本體現。國際上只有為數很少的幾家光刻膠公司可以做到產品級 ArF光刻膠配方的調製。針對此種情況，一方面，我們可以進行外部引「智」，從光刻膠技術先進的美國和日本等國家引進相關領域的專家。另一方面，我們應該進行內部尋「智」，聯合國內光刻膠的研究單位，積極培養國內的光刻膠研發人才。通過人才的「內外結合」，我們將自主研發出國產ArF光刻膠產品。同時，我們又可以此團隊為基礎，建設屬於我國自己本土的光刻膠人才隊伍，為公司先進光刻膠產品的升級換代和我國集成電路行業的後續發展奠定基礎。 ■ 日本絕對領導的光刻膠市場 據智研諮詢統計，2019年全球光刻膠市場規模預計近90億美元，自2010年至今CAGR約5.4%。預計該市場未來3年仍將以年均5%的速度增長，至2022年全球光刻膠市場規模將超過100億美元。
根據下圖，我們可以了解到低端的g/i-line的佔總的半導體光刻膠市場份額31%，高端的KrF、ArF-i光刻膠的市場份額最大，達到45%，基本是被日本的企業壟斷，所以讓日本在半導體領域有極大的控制能力。
以 ArF 光刻膠產品為代表的先進光刻膠以及工藝的主要技術和專利都掌握在國外的企業與研究部門，如日本的信越化學(Shin-Etsu Chemical)、合 成橡膠(JSR)、東京應化(TOK)、住友化學(Sumitomochem)、富士膠片 (Fujifilm)和美國陶氏(Dow Chemical Company)，其中尤其是日本企業，佔有率極高。在KrF光刻膠方面，日本也是佔了主導地位，在這領域有全球5%市場佔有率的韓國企業和11%的美國企業。
數據來源：網絡公開資料，富途證券整理
南大光電錶示，本項目已作為我國「極大規模集成電路製造裝備及成套工藝」的核心 部分被列入我國國家科技重大專項，受到國家科技部的高度支持。作為對 提升國家綜合國力有重大推動作用的戰略性產業，ArF(乾式和浸沒式)光 刻膠是我國集成電路產業的關鍵原材料，與國家經濟及社會發展的需求緊 密結合。本項目不僅能夠極大提高我國本土企業的自主創新能力，更重要 的是通過重大關鍵技術的突破，將帶動和提升我國整個電子工業體系的技 術水平和國際競爭力。項目符合國家的產業政策，按國家基本建設程序進行實施，項目的建設是可行的。
來源：綜合自晶片大師、半導體行業觀察
原文標題：突破！首款國產ArF光刻膠通過認證，可用於45nm工藝
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