打破日本垄断 国内厂商ArF 光刻胶研究项目取得关键性突破

昨夜晚间,宁波南大光电发表公告称,公司自主研发的 ArF 光刻胶产品 近日成功通过客户的使用认证。

据南大光电介绍,“ArF 光刻胶产品开发和产业化”是宁波南大光电承接国家“02 专项”的 一个重点攻关项目。本次产品的认证通过,标志着“ArF 光刻胶产品开发和产 业化”项目取得了关键性的突破,成为国内通过产品验证的第一只国产 ArF 光 刻胶,为全面完成项目目标奠定了坚实的基础。

他们指出,认证评估报告显示,“本次认证选择客户 50nm 闪存产品中的控制栅进行验 证,宁波南大光电的 ArF 光刻胶产品测试各项性能满足工艺规格要求,良率结果达标。”

在谈到这个光刻胶通过客户认证对公司的价值的时候,南大光电表示,ArF 光刻胶材料是集成电路制造领域的重要关键材料,可以用于 90nm-14nm 甚至 7nm 技术节点的集成电路制造工艺。广泛应用于高端芯片制 造(如逻辑芯片、 AI 芯片、5G 芯片、大容量存储器和云计算芯片等)。

ArF 光刻胶的市场前景好于预期。随着国内 IC 行业的快速发展,自主创新和国产化步伐的加快,以及先进制程工艺的应用,将大大拉动光刻胶的用量。本次通过客户认证的产业化意义大。本次验证使用的 50nm 闪存技术平台,

在特征尺寸上,线制程工艺可以满足 45nm-90nm 光刻需求,孔制程工艺可满足 65nm-90nm 光刻需求,该工艺平台的光刻胶在业界有代表性。

南大光电“02专项”项目前程提要

在2018年,南大光电曾发表关于实施国家“02专项”ArF光刻胶产品的开发 与产业化的可行性研究报告。

报告指出,江苏南大光电材料股份有限公司(以下简称“南大光电”、“公司”、 “本公司”)成立于2000年12月,注册资本27,346.88万元,为全球MO源主要供应商之一。南大光电经过多年的技术积累及创新,已经拥有完全自主知识产权的MO源独特生产技术。

作为全球MO源的主要供应商,产品在满足国内需求时,已远销日本、台湾,韩国、欧洲和美国。公司获得了ISO9001质量认证体系、ISO14001环境认证体系及OHSAS18001职业健康体系的认证。公司2012年8月7日在深圳证券交易所创业板成功上市。

公司目前拥有MO源、电子特气、光刻胶三大业务板块,努力成为国际一流的MO源供应商、国内领先的电子特气供应商和国内技术最领先的光刻胶供应商并力争在五到十年内发展成为国际上优秀的电子材料生产企业。

而公司拟投资65,557万元实施“193nm(ArF)光刻胶材料开发和产业化”项目,项目实施主体宁波南大光电材料有限公司是本公司的全资子公司。按照他们所说,193nm(ArF)光刻胶和MO源都属于高纯电子材料,在生产工艺、分析测试等方面有一定的相似性,公司现有的很多生产技术和管理经验可以直接应用到此项目中。南大光电经过多年的技术积累及创新,已经拥有完全自主知识产权的MO源独特生产技术。在产品的合成、纯化、分析、封装、储运及安全操作等方面均已经达到国际先进水平。同时,为了此次项目的开发,南大光电已完成1500平方米研发中心的建设工作。

根据规划,公司将通过3年的建设、投产及实现销售,达到年产25吨193nm(ArF干式和浸没式)光刻胶产品的生产规模。产品满足集成电路行业需求标准,同时建成先进光刻胶分析测试中心和高分辨率光刻胶研发中心,为公司新的高端光刻胶产品的研发和产业化提供技术保障。目前本项目的主要建设内容为生产车间、分析测试中心、研发中心、仓库、水电、道路等配套设施的建设。

他们在报告中指出,作为集成电路制造最为关键的基础材料之一——高档光刻胶材料(如:ArF光刻胶),几乎完全依赖于进口。这种局面已经严重制约了我国集成电路产业的自主发展。更有甚者,我国集成电路工业使用的高档光刻胶中,80%以上都是从日本一个国家进口(剩余的部分从美国进口)。这样垄断式的依赖格局使得中国集成电路产业在我国发生严重自然灾害、政治冲突、商业冲突或军事冲突时受到严重的负面影响。

从产品性质方面分析,相较于可以长时间保存(3年左右,甚至更长)的大硅片和先进制造设备, 高档光刻胶的保质期很短(6个月左右,甚至更短)。一旦遇到上述的自然灾害或冲突,我国集成电路产业势必面临芯片企业短期内全面停产的严重局面。因此,尽快实现全面国产化和产业化高档光刻胶材料具有十分重要的战略意义和经济价值。

但南大光电也强调,ArF光刻胶产品的配方包括成膜树脂、光敏剂、添加剂和溶剂等组分材料。是否能够将各个组分的功能有效地结合在一起,关系到光刻胶配方的成败,这是调制光刻胶配方的最大挑战和难点,也是一个光刻胶公司技术能力的基本体现。国际上只有为数很少的几家光刻胶公司可以做到产品级 ArF光刻胶配方的调制。

针对此种情况,一方面,我们可以进行外部引“智”,从光刻胶技术先进的美国和日本等国家引进相关领域的专家。另一方面,我们应该进行内部寻“智”,联合国内光刻胶的研究单位,积极培养国内的光刻胶研发人才。通过人才的“内外结合”,我们将自主研发出国产ArF光刻胶产品。

同时,我们又可以此团队为基础,建设属于我国自己本土的光刻胶人才队伍,为公司先进光刻胶产品的升级换代和我国集成电路行业的后续发展奠定基础。

日本绝对领导的光刻胶市场

据智研咨询统计,2019年全球光刻胶市场规模预计近90亿美元,自2010年至今CAGR约5.4%。预计该市场未来3年仍将以年均5%的速度增长,至2022年全球光刻胶市场规模将超过100亿美元。

根据下图,我们可以了解到低端的g/i-line的占总的半导体光刻胶市场份额31%,高端的KrF、ArF-i光刻胶的市场份额最大,达到45%,基本是被日本的企业垄断,所以让日本在半导体领域有极大的控制能力。

以 ArF 光刻胶产品为代表的先进光刻胶以及工艺的主要技术和专利都掌握在国外的企业与研究部门,如日本的信越化学(Shin-Etsu Chemical)、合 成橡胶(JSR)、东京应化(TOK)、住友化学(Sumitomochem)、富士胶片 (Fujifilm)和美国陶氏(Dow Chemical Company),其中尤其是日本企业,占有率极高。

在KrF光刻胶方面,日本也是占了主导地位,在这领域有全球5%市场占有率的韩国企业和11%的美国企业。

南大光电表示,本项目已作为我国“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”的核心 部分被列入我国国家科技重大专项,受到国家科技部的高度支持。作为对 提升国家综合国力有重大推动作用的战略性产业,ArF(干式和浸没式)光 刻胶是我国集成电路产业的关键原材料,与国家经济及社会发展的需求紧 密结合。

本项目不仅能够极大提高我国本土企业的自主创新能力,更重要 的是通过重大关键技术的突破,将带动和提升我国整个电子工业体系的技 术水平和国际竞争力。项目符合国家的产业政策,按国家基本建设程序进行实施,项目的建设是可行的。

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