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    9月15日，据“中国光谷”消息，近日光谷企业在半导体专用光刻胶领域实现重大突破：武汉太紫微光电科技有限公司推出的T150 A光刻胶产品，已通过半导体工艺量产验证，实现配方全自主设计，有望开创国内半导体光刻制造新局面。

光刻胶：半导体制造核心材料

    光刻胶，也被称为光致抗蚀剂（photoresist），它的作用是在光刻过程中，通过光化学反应转移掩模（mask）上的图案到衬底（如硅片）上，从而形成所需的微细图形。光刻胶的质量和性能直接影响集成电路的性能、成品率及可靠性，是半导体集成电路制造的核心材料。

    光刻胶的分类依据使用场景，可以分为用于集成电路制造的g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶等。目前，我国半导体光刻胶国产化率仍处于较低水平。尤其是KrF、ArF光刻胶对外依赖最为严重，国产化率均仅在1%水平。

    其中，KrF光刻胶主要用于248nm的光刻工艺，适用于对应工艺制程在250nm到150nm之间的集成电路制造。不过，随着工艺的不断进步，KrF光刻胶也开始被用于更先进的工艺节点，例如28nm制程的芯片制造中。为了降低成本，KrF光刻胶甚至可以用于28nm以下节点的某些部分。

    至于ArF光刻胶则主要用于更先进的193nm光刻工艺，可以用于90nm至14nm甚至7nm技术节点的集成电路制造。

    太紫微公司此次推出的T150 A光刻胶产品，对标的为KrF光刻胶系列——UV1610（该产品被业内称为“妖胶”）。该产品门槛虽不算特别高，但其使用频率和需求量较大，所以是目前光刻胶市场上的主流产品。光谷官方称，相较于国外同系列产品UV1610，T150 A在光刻工艺中表现出的极限分辨率达120nm，且工艺宽容度更大，稳定性更高，坚膜后烘留膜率优秀，其对后道刻蚀工艺表现更为友好，通过验证发现T150 A中密集图形经过刻蚀，下层介质的侧壁垂直度表现优异”。

    这标志着国产光刻胶在性能上已经能够与国际主流产品相媲美，对于推动国产光刻胶的产业化和自主可控具有重要意义。

目前国产光刻胶面临的难点

    目前我国半导体光刻胶国产化率较低。具体来看，光刻胶的核心技术包括配方技术、质量控制技术和原材料技术。其中，我国半导体光刻胶的上游核心原材料仍被国外厂商垄断，如树脂、单体、感光剂、溶剂等，尤其是树脂和感光剂高度依赖于进口，这增加了国内光刻胶生产成本以及供应链风险。在这些原材料中，树脂的成本占比最大，约为50%。在光刻胶树脂方面，我国使用的树脂90%以上依赖进口，供应商以日本和美国厂商为主，主要由日本住友电木、日本曹达及美国陶氏等化工大厂供应。

    因此，我国在推动光刻胶国产化的过程中，不仅需要在光刻胶产品本身的研发和生产上取得突破，还需要在上游核心原材料的国产化上做出努力，以减少对进口的依赖，提高供应链的安全性和稳定性。

    此外，技术难以突破，关键还在于在半导体制造过程中，相较于设计、封测等，光刻胶是相对一个“小众”产业，但是投入却巨大。比如，在光刻胶的研发和生产中，需要利用光刻机进行测试和调整。不说目前ASML这样龙头厂商所在地区对我国实施技术封锁。就单从光刻机购置以及维护成本来说就非常高昂。这对于许多国内企业来说是一个较大的负担。小公司负担不起，对于一些大公司而言，因为经济效益不高，从事意愿也不高。产业比较小众，从业人员也较少。这也导致我国从事相关研究的人才相对缺乏，进一步限制了国产光刻胶的发展。偏偏光刻胶又是电子化学品中技术壁垒最高的材料之一，需要大量的专业人才进行研发和生产。

    由于光刻胶的应用环境复杂且多样，有时甚至需要针对每个工厂进行特别定制，这使得该产业很难标准化和模块化生产，需要上下游企业紧密协作才能完成。同时也意味着，巨头垄断的局面也就难以打破。

    光刻胶巨头们通常会与上下游企业、研究机构等形成技术联盟，共同研发新技术，制定行业标准。例如，JSR与比利时微电子研究中心（IMEC）合作，建立了EUV光刻胶制备和认证中心，以确保EUV光刻胶的认证和半导体领域应用的质量控制，下游公司甚至会直接参投这些企业，形成牢不可破的利益共同体。2021年日本JSR收购的下一代无机光刻胶技术公司Inpria，投资方就包括了SK海力士、三星、英特尔、台积电这些大厂。因此，下游企业一般不会轻易更换厂商。即使基于当前形势，国内企业想要更换成国内供应商，其产品也需要经过充足验证，这也带来了漫长的认证流程。为了推动国产光刻胶的发展，我国正在积极进行技术研发和市场开拓。近年来，国产已有所突破。尤其自2019年11月，8种"光刻胶及其关键原材料和配套试剂"入选工信部的重点新材料指导目录，加速推动了我国国产光刻胶行业发展。

    目前，国内光刻胶行业也形成了一些龙头企业，主要包括彤程新材、晶瑞电材、上海新阳、雅克科技和南大光电等。根据SEMI数据，2022年全球半导体光刻胶市场规模为26.4亿美元，同比增长6.82%;大陆半导体光刻胶市场规模为5.93亿美元，同比增长20.47%，增速远高于全球半导体光刻胶市场，显示出快速增长的态势。太紫微公司此次的突破也迅速成为市场焦点，为国产光刻胶领域释放出积极的信号。

    企业负责人、华中科技大学教授朱明强称，“以原材料的开发为起点，最终获得具有自主知识产权的配方技术，这只是个开始，团队还会发展一系列应用于不同场景下的KrF与ArF光刻胶，为国内相关产业带来更多惊喜。

转载链接：重大突破！国产光刻胶通过量产验证 (baidu.com)

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