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國產半導體用光刻膠發展新動態

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前段時間,“光刻膠”概念在市場上受到關注,作為關鍵性電子化學品之一,光刻膠是實現半導體材料國產替代的重點領域,那么目前中國本土光刻膠發展現狀如何?本土企業的光刻膠產品或項目有何新動態?

據了解,光刻膠是國際上技術門檻最高的微電子化學品之一,其技術原理是利用光化學反應經光刻工藝將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上的圖形轉移介質。在光刻工藝中,光刻膠被均勻涂布在硅片、玻璃和金屬等不同的襯底上,經曝光、顯影和蝕刻等工序將掩膜版上的圖形轉移到薄膜上,形成與掩膜版完全對應的幾何圖形。

按顯示的效果,光刻膠可分為正性光刻膠和負性光刻膠;按應用的領域,光刻膠可分為半導體用光刻膠、平板顯示用光刻膠、PCB光刻膠。其中,為適應集成電路線寬不斷縮小的要求,半導體用光刻膠波長由紫外寬譜向g線(436nm)→i線(365nm)→KrF(248nm)→ArF(193nm)→F2(157nm)的方向轉移,通過分辨率增強技術不斷提升光刻膠的分辨率水平。

目前,全球主要光刻膠企業有日本合成橡膠(JSR)、東京應化(TOK)、住友化學、信越化學、美國羅門哈斯等,市場高度集中。我國光刻膠產業發展緩慢,光刻膠生產及研發水平與國際差距較大,主要集中在PCB光刻膠、TN/STN-LCD光刻膠等產品,技術壁壘較高的半導體用光刻膠仍需依賴進口,尤其在高端光刻膠方面仍處空白。

不過,隨著近年來國內半導體產業發展迅猛,國產光刻膠企業也正在發力追趕,國內研發生產光刻膠的企業主要有晶瑞股份、北京科華、南大光電、上海新陽、容大感光、飛凱材料等,目前晶瑞股份旗下子公司蘇州瑞紅和北京科華可規模量產半導體用光刻膠,但總體來說國產半導體用光刻膠發展之路任重道遠。

近期,光刻膠受到了市場重點關注,多家企業亦披露了各自光刻膠產品的發展情況,下面來看看國內半導體用光刻膠的最新動態。

晶瑞股份


晶瑞股份是一家微電子材料企業,主導產品包括超凈高純試劑、光刻膠、功能性材料、鋰電池材料和基礎化工材料等,其中光刻膠產品主要由其子公司蘇州瑞紅生產。據介紹,蘇州瑞紅1993年開始光刻膠生產,是國內最早規模量產光刻膠的少數幾家企業之一。

根據晶瑞股份2019年年報,蘇州瑞紅紫外負型光刻膠和寬譜正膠及部分g線等高端產品已規模供應市場數十年,承擔并完成了國家重大科技項目02重大專項“i線光刻膠產品開發及產業化”項目,其i線光刻膠已向合肥長鑫、士蘭微、揚杰科技、福順微電子等行業頭部公司供貨。

晶瑞股份表示,蘇州瑞紅KrF(248nm深紫外)光刻膠完成中試,產品分辨率達到了0.25~0.13μm的技術要求,建成了中試示范線。

南大光電


南大光電專業從事高純電子材料的研發、生產和銷售,現已形成了MO源、電子特氣、ALD/CVD前驅體材料和光刻膠四大業務板塊。其中,在光刻膠方面,南大光電正在自主研發和產業化的193nm光刻膠項目,已獲得國家02專項“193nm光刻膠及配套材料關鍵技術開發項目”和“ArF光刻膠開發和產業化項目”的正式立項。

根據2019年年報顯示,南大光電“193nm光刻膠及配套材料關鍵技術開發項目”的研發工作已經完成,正在驗收中。此外,公司設立光刻膠事業部,并由子公司寧波南大光電全力推進“ArF光刻膠開發和產業化項目”的落地實施。

5月27日,南大光電公告表示,“ArF光刻膠開發和產業化項目”的基礎建設按計劃進行;2019年底完成一條生產線的安裝,正在調試階段。2020年4月,公司采購的用于檢測ArF(193nm)光刻膠產品性能的光刻機運入寧波南大光電工廠,5月開始進行安裝調試,預計安裝調試需要4-5個月的時間。公司同時自主研發制備ArF(193nm)光刻膠用的高純原材料,研制出的ArF(193nm)光刻膠樣品正在供客戶測試。

6月3日,南大光電表示,目前“ArF光刻膠產品的開發和產業化項目”尚處于光刻膠樣品驗證階段,驗證過程預計需要12-18個月,甚至更長的時間。

上海新陽


2016年底,上海新陽立項開發集成電路制造用高端光刻膠。根據上海新陽2019年年報,其已研發獲得多個KrF厚膜、ArF干法光刻膠產品配方、工藝數據和技術參數,得到了多次可重復的實驗室曝光結果,關鍵曝光參數已經達到了光刻生產工藝對商用光刻膠可以進行中試產品驗證的基本要求。

5月8日,上海新陽在2019年度網上業績說明會上表示,公司KrF厚膜光刻膠配套的光刻機一季度已完成安裝調試,目前進入試運行階段,KrF厚膜中試產線在安裝調試建設當中,光刻膠產品還處于實驗室研發和中試開發階段。

5月26日,上海新陽在投資者互動平臺上表示,公司光刻膠已完成實驗室研發,準備開始進行200L反應釜的中試,在建項目規劃產能為500噸/年。

容大感光


容大感光致力于PCB感光油墨、光刻膠及配套化學品、特種油墨等電子化學品的研發、生產和銷售,光刻膠產品主要包括紫外線正膠、紫外線負膠兩大類產品以及稀釋劑、顯影液、剝離液等配套化學品,主要應用于平板顯示、發光二極管及集成電路等領域。

據了解,容大感光的光刻膠業務營收占比較小,其產品應用領域更多集中在平板顯示合LED芯片。5月27日,容大感光在投資者互動平臺上表示,公司目前可生產的半導體光刻膠主要為g/i線正性光刻膠、i線負性光刻膠、i線厚膜膠等,主要包括RD-2000、RD-4000、RD-6000、RD-NL系列等。

此外,容大感光大亞灣光刻膠及其配套化學品募投項目設計的生產能力為年產1000噸,投產后的主要產品是用于平板顯示、發光二極管、集成電路芯片等領域的光刻膠,類別為g/i線正性光刻膠、負性光刻膠,i線正性光刻膠的分辨率為0.35微米。今年5月中旬,容大感光回復深交所關注涵表示,該項目所有設備已安裝調試完畢。

飛凱材料


飛凱材料的主營業務產品主要包括紫外固化材料和電子化學材料,電子化學材料主要包括應用于半導體制造及先進封裝領域的濕制程電子化學品如顯影液、蝕刻液、剝離液、電鍍液等,用于集成電路傳統封裝領域的錫球、環氧塑封料,用于TFT-LCD液晶顯示面板制造領域的正性光刻膠、TN/STN型混合液晶、TFT型混合液晶、液晶單體及液晶中間體、用于OLED屏幕制造領域的配套材料等新材料。

在光刻膠方面,2019年飛凱材料的5000t/aTFT-LCD光刻膠項目順利試生產,今年6月1日飛凱材料在投資者平臺上表示,公司TFT-LCD正性光刻膠目前處于試生產過程中,且近期出貨量也在穩步提升。

至于半導體用光刻膠,飛凱材料表示,公司i-line半導體光刻膠實驗室階段產品正在做客戶送樣驗證前的準備工作。

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